DE112020001498T5 - Upsampling and cross-correlation for arrival time determinations in passive access/passive start systems - Google Patents
Upsampling and cross-correlation for arrival time determinations in passive access/passive start systems Download PDFInfo
- Publication number
- DE112020001498T5 DE112020001498T5 DE112020001498.3T DE112020001498T DE112020001498T5 DE 112020001498 T5 DE112020001498 T5 DE 112020001498T5 DE 112020001498 T DE112020001498 T DE 112020001498T DE 112020001498 T5 DE112020001498 T5 DE 112020001498T5
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- vehicle
- antenna
- module
- access
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
- G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
- G01S13/765—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
- B60R25/20—Means to switch the anti-theft system on or off
- B60R25/2072—Means to switch the anti-theft system on or off with means for preventing jamming or interference of a remote switch control signal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
- B60R25/20—Means to switch the anti-theft system on or off
- B60R25/24—Means to switch the anti-theft system on or off using electronic identifiers containing a code not memorised by the user
- B60R25/245—Means to switch the anti-theft system on or off using electronic identifiers containing a code not memorised by the user where the antenna reception area plays a role
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
- G01S19/51—Relative positioning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
- G01S3/04—Details
- G01S3/043—Receivers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
- G01S3/74—Multi-channel systems specially adapted for direction-finding, i.e. having a single antenna system capable of giving simultaneous indications of the directions of different signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/0284—Relative positioning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/06—Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C9/00—Individual registration on entry or exit
- G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
- G07C9/00309—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with bidirectional data transmission between data carrier and locks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
- H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
- H01Q1/3208—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used
- H01Q1/3233—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used particular used as part of a sensor or in a security system, e.g. for automotive radar, navigation systems
- H01Q1/3241—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used particular used as part of a sensor or in a security system, e.g. for automotive radar, navigation systems particular used in keyless entry systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
- H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
- H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
- H01Q1/3275—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/10—Resonant slot antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0428—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0464—Annular ring patch
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
- H01Q9/32—Vertical arrangement of element
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/02—Services making use of location information
- H04W4/023—Services making use of location information using mutual or relative location information between multiple location based services [LBS] targets or of distance thresholds
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
- G01S13/82—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted
- G01S13/84—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted for distance determination by phase measurement
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S2205/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S2205/01—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations specially adapted for specific applications
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C9/00—Individual registration on entry or exit
- G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
- G07C9/00309—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with bidirectional data transmission between data carrier and locks
- G07C2009/00555—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated with bidirectional data transmission between data carrier and locks comprising means to detect or avoid relay attacks
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C2209/00—Indexing scheme relating to groups G07C9/00 - G07C9/38
- G07C2209/60—Indexing scheme relating to groups G07C9/00174 - G07C9/00944
- G07C2209/63—Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
- H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Lock And Its Accessories (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Ein Zugangssystem für ein Fahrzeug umfasst einen Empfänger und ein Zugangsmodul. Der Empfänger ist konfiguriert zum Empfangen eines Signals, das von einer tragbaren Zugangsvorrichtung an das Fahrzeug übertragen wird. Das Zugangsmodul ist konfiguriert zum: Erzeugen eines differenzierten Signals basierend auf dem empfangenen Signal; Aufwärtsabtasten des differenzierten Signals zum Erzeugen eines ersten Aufwärtsabtastungssignals; Erhalten oder Erzeugen eines erwarteten Signals; Aufwärtsabtasten des erwarteten Signals zum Erzeugen eines zweiten Aufwärtsabtastungssignals; Kreuzkorrelieren des ersten Aufwärtsabtastungssignals und des zweiten Aufwärtsabtastungssignals zum Erzeugen eines Kreuzkorrelationssignals; Bestimmen, basierend auf dem Kreuzkorrelationssignal, einer Phasendifferenz zwischen dem ersten Aufwärtsabtastungssignal und dem zweiten Aufwärtsabtastungssignal; Bestimmen einer Umlaufzeit des durch den Empfänger empfangenen Signals; und Zulassen von Zugang zu dem Fahrzeug basierend auf der Umlaufzeit.An entry system for a vehicle includes a receiver and an entry module. The receiver is configured to receive a signal transmitted from a portable entry device to the vehicle. The access module is configured to: generate a differentiated signal based on the received signal; upsampling the differentiated signal to generate a first upsampled signal; obtaining or generating an expected signal; upsampling the expected signal to generate a second upsampling signal; cross-correlating the first upsampled signal and the second upsampled signal to generate a cross-correlation signal; determining, based on the cross-correlation signal, a phase difference between the first upsampled signal and the second upsampled signal; determining a round trip time of the signal received by the receiver; and allowing access to the vehicle based on the round trip time.
Description
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität von der am 19. März 2020 eingereichten US-Patentanmeldung Nr.
GEBIETAREA
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Passivzugang/Passivstart-Systeme.The present disclosure relates to passive entry/passive start systems.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Die hier bereitgestellte Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck, den Kontext der Offenbarung allgemein darzustellen. Arbeit der vorliegend genannten Erfinder, in dem Umfang, wie sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, ebenso wie Aspekte der Beschreibung, die sich nicht anderweitig als Stand der Technik zum Anmeldezeitpunkt qualifizieren, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung anerkannt.The background description provided herein is for the purpose of generally presenting the context of the disclosure. Work of the present inventors, to the extent described in this Background section, as well as aspects of the specification that do not otherwise qualify as prior art at the time of filing, are not admitted as prior art to the present disclosure, either express or implied .
Herkömmliche Passivzugang/Passivstart-(PEPS-)Systeme ermöglichen einen schlüssellosen Zugang, einschließlich Bereitstellung eines Benutzerzugangs/ -zugriffs zu/auf verschiedene/n Fahrzeugfunktionen, wenn der Benutzer einen Schlüsselanhänger besitzt, der mit einer fahrzeugbasierten PEPS-Elektroniksteuereinheit (oder PEPS-Modul) gepaart wurde. Als ein Beispiel kann der Benutzer, der im Besitz des Schlüsselanhängers ist, sich einem Fahrzeug nähern, das das PEPS-Modul aufweist. Der Schlüsselanhänger kommuniziert mit dem PEPS-Modul, und, wenn der Schlüsselanhänger authentisiert wird/ist, kann das PEPS-Modul Türen des Fahrzeugs entriegeln. Das PEPS-Modul (i) führt einen Authentisierungsprozess durch, um zu bestimmen, ob der Schlüsselanhänger zum Zugang zu dem Fahrzeug autorisiert ist, und (ii) bestimmt einen Ort des Schlüsselanhängers relativ zu dem Fahrzeug. Der Authentisierungsprozess kann den Austausch eines verschlüsselten Passworts oder einer verschlüsselten Signatur umfassen. Wenn das Passwort oder die Signatur korrekt ist, wird dann bestimmt, dass der Schlüsselanhänger autorisiert ist. Ein Ort des Schlüsselanhängers kann zum Beispiel basierend auf einer Stärke eines Signals bestimmt werden, das von dem Schlüsselanhänger empfangen wird. Wenn der Schlüsselanhänger authentisiert wird/ist und sich innerhalb einer autorisierten Zone des Fahrzeugs befindet, wird dann Zugang zu dem Innenraum des Fahrzeugs ohne Verwendung eines traditionellen Schlüssels erlaubt.Conventional passive entry/passive start (PEPS) systems enable keyless entry, including providing user entry/access to various vehicle functions when the user has a key fob that is connected to a vehicle-based PEPS electronic control unit (or PEPS module). was paired. As an example, the user in possession of the key fob may approach a vehicle having the PEPS module. The key fob communicates with the PEPS module and, if the key fob is authenticated, the PEPS module can unlock doors of the vehicle. The PEPS module (i) performs an authentication process to determine whether the key fob is authorized for access to the vehicle and (ii) determines a location of the key fob relative to the vehicle. The authentication process may involve the exchange of an encrypted password or an encrypted signature. If the password or signature is correct, it is then determined that the fob is authorized. A location of the key fob may be determined based on a strength of a signal received from the key fob, for example. If the key fob is authenticated and is within an authorized zone of the vehicle, then access to the interior of the vehicle is allowed without using a traditional key.
Als ein weiteres Beispiel kann der Benutzer, der im Besitz des Schlüsselanhängers ist, eine Fahrzeugfunktion durch Drücken eines Knopfs bzw. einer Taste an dem Schlüsselanhänger aktivieren. In Erwiderung auf ein Drücken des Knopfs bzw. der Taste kommuniziert der Schlüsselanhänger mit dem PEPS-Modul, und, wenn der Schlüsselanhänger authentisiert wird/ist und sich innerhalb einer vorbestimmten Distanz zu/von dem Fahrzeug befindet, führt das PEPS-Modul die genannte Funktion durch, die mit dem bzw. der an dem Schlüsselanhänger gedrückten Knopf bzw. Taste in Zusammenhang steht (z.B. startet es das Fahrzeug, öffnet es eine Tür, stellt es einen Alarm aus, usw.). Die für die zwei Beispiele durchgeführte Kommunikation kann umfassen, dass der Schlüsselanhänger und das PEPS-Modul eine Einweg-Niederfrequenz-(LF-) Aufweckfunktion und eine Einweg- oder Zweiwege-Hoch-/Radiofrequenz-(RF-) Authentisierungsfunktion durchführen.As another example, the user in possession of the key fob can activate a vehicle feature by pressing a button on the key fob. In response to a button press, the key fob communicates with the PEPS module and, if the key fob is authenticated and is within a predetermined distance of/from the vehicle, the PEPS module performs the aforesaid function associated with the button or key pressed on the key fob (e.g., starts the vehicle, opens a door, sets an alarm, etc.). The communication performed for the two examples may include the fob and PEPS module performing a one-way low frequency (LF) wake-up function and a one-way or two-way radio frequency (RF) authentication function.
Ein Phone-as-a-Key-(PAK-)Fahrzeugzugangssystem kann ähnlich wie das genannte PEPS-System arbeiten, mit der Ausnahme, dass Zugang zu dem Fahrzeug unter Verwendung eines Mobiltelefons anstatt eines Schlüsselanhängers erfolgt. Als ein Beispiel kann das Mobiltelefon mit einem PAK-Modul oder einer Telematiksteuereinheit (TCU: „Telematics Control Unit“) in dem Fahrzeug kommunizieren, um einen Zugangspaarungsprozess zu beginnen. Das Mobiltelefon und entweder das PAK-Modul oder die TCU führen den Zugangspaarungsprozess durch, um ein Vertrauensverhältnis herzustellen. Der Paarungsprozess kann BluetoothⓇ-Paarung umfassen, wodurch: Sicherheitsinformationen zwischen dem Mobiltelefon und dem Fahrzeug direkt ausgetauscht werden; eine Mobiltelefonadresse, ein Mobiltelefonidentitätsauflösungsschlüssel, ein Reservierungsidentifikator und/oder ein Verschlüsselungsschlüssel über ein Cloud-basiertes Netzwerk ausgetauscht werden; und/oder das Mobiltelefon dem Fahrzeug ein Zertifikat präsentiert, wobei das Zertifikat durch (i) das Mobiltelefon, (ii) eine vertrauenswürdige Sicherheitssignaturautorität bzw. -stelle wie etwa einen Hersteller des Fahrzeugs und/oder (iii) einen vertrauenswürdigen Dritten signiert wird/ist. In dem Fall eines Zertifikats kann das Zertifikat einen Identifikator einer Person, die zum Zugang zu einem Fahrzeug autorisiert ist, einen Identifikator eines Cloud-basierten Netzwerks, das zum Übermitteln des Zertifikats autorisiert ist, einen Identifikator eines Miet- oder Leasingvertrags des Fahrzeugs, einen Identifikator des Fahrzeugs, ein Datum und eine Zeitdauer, während derer das Fahrzeug zur Verwendung durch die autorisierte Person zugelassen ist, und/oder andere Einschränkungen und/oder Zugangs-/Lizenzinformationen umfassen.A Phone-as-a-Key (PAK) vehicle access system can operate similarly to the noted PEPS system, except that the vehicle is accessed using a cellular phone instead of a key fob. As an example, the cellular phone may communicate with a PAK module or Telematics Control Unit (TCU) in the vehicle to begin an access pairing process. The mobile phone and either the PAK module or the TCU perform the access pairing process to establish a trust relationship. The pairing process may include BluetoothⓇ pairing, whereby: security information is exchanged between the mobile phone and the vehicle directly; a mobile phone address, a mobile phone identity resolution key, a reservation identifier and/or an encryption key is exchanged over a cloud-based network; and/or the mobile phone presents a certificate to the vehicle, the certificate being signed by (i) the mobile phone, (ii) a trusted security signing authority such as a manufacturer of the vehicle, and/or (iii) a trusted third party . In the case of a certificate, the certificate may include an identifier of a person authorized to access a vehicle, an identifier of a cloud-based network authorized to transmit the certificate, an identifier of a rental or lease agreement of the vehicle, an identifier of the vehicle, a date and length of time that the vehicle is authorized for use by the authorized individual and/or other restrictions and/or access/license information.
Für einen passiven Zugang ist typischerweise eine gewisse Benutzeraktion notwendig, um einen Prozess zum Aufwecken eines Schlüsselanhängers oder eines Mobiltelefons (die als tragbare Zugangsvorrichtungen bezeichnet werden) einzuleiten. Zum Beispiel kann dies umfassen, dass sich ein Benutzer dem Fahrzeug mit einer tragbaren Zugangsvorrichtung nähert und/oder einen Türgriff berührt und/oder an einem Türgriff zieht. Wenn ein PEPS-Modul oder ein PAK-Modul, die als Zugangsmodule bezeichnet werden, dieses Verhalten detektiert, führt das Zugangsmodul einen Lokalisierungsprozess durch, um ein Suchen nach und Aufwecken von dem Schlüsselanhänger zu beginnen. Bei einem Einweg-RF-System wird ein LF-Abwärtsstrecke-Signal (z.B. ein Signal mit 125 Kilohertz (kHz)) von dem Zugangsmodul an den Schlüsselanhänger übertragen, um den Schlüsselanhänger aufzuwecken, um Befehle und Daten zu Authentisierungszwecken an den Schlüsselanhänger zu senden. Der Schlüsselanhänger überträgt dann ein Antwortsignal über eine RF-Aufwärtsstrecke an das Zugangsmodul. Das Antwortsignal kann eine Ultrahochfrequenz sein (z.B. 315 Megahertz (MHz) oder 433 MHz). Bei einem Zweiwege-RF-System wird ein LF-Abwärtsstreckensignal von dem Zugangsmodul an den Schlüsselanhänger übertragen, um den Schlüsselanhänger aufzuwecken und eine bidirektionale RF-Strecke zwischen dem Zugangsmodul und dem Schlüsselanhänger herzustellen. Die bidirektionale RF-Strecke kann Signale auf einer UHF-Frequenz (z.B. 315 MHz, 422 MHz, 868 MHz oder 915 MHz) übertragen. Die bidirektionale RF-Strecke wird dann verwendet, um den Schlüsselanhänger zu authentisieren. Der Schlüsselanhänger umfasst einen Mikrocontroller, der in einem Ruhemodus (oder einem Niedrigleistung-Lauschmodus) bleibt, der ständig auf ein gültiges LF-Signal prüft. Sobald ein gültiges LF-Signal vorliegt, das einen korrekten fahrzeugspezifischen Aufweckidentifikator enthält, erzeugt der Mikrocontroller ein Signal zum Aufwecken einer PEPS-Steuereinheit, um mit dem Zugangsmodul des Fahrzeugs zu kommunizieren.Passive entry typically requires some user action to initiate a process of waking up a key fob or cellular phone (referred to as portable entry devices). For example, this may include a user approaching the vehicle with a portable entry device and/or touching and/or pulling a door handle. When a PEPS module or a PAK module, referred to as access modules, detects this behavior, the access module performs a location process to begin searching for and waking up from the keyfob. In a one-way RF system, an LF downlink signal (e.g., a 125 kilohertz (kHz) signal) is transmitted from the access module to the fob to wake up the fob to send commands and data to the fob for authentication purposes. The fob then transmits a response signal to the access module via an RF uplink. The response signal may be an ultra high frequency (e.g. 315 megahertz (MHz) or 433 MHz). In a two-way RF system, a downlink LF signal is transmitted from the access module to the fob to wake up the fob and establish a bi-directional RF link between the access module and the fob. The bi-directional RF link can transmit signals at a UHF frequency (e.g. 315 MHz, 422 MHz, 868 MHz or 915 MHz). The bi-directional RF link is then used to authenticate the keyfob. The fob includes a microcontroller that stays in a sleep mode (or a low power listen mode) that constantly checks for a valid LF signal. Given a valid LF signal containing a correct vehicle-specific wake-up identifier, the microcontroller generates a signal to wake-up a PEPS controller to communicate with the vehicle's access module.
Ein Fahrzeug kann zum Beispiel 4-6 LF-Antennen haben, die ein LF-Magnetfeld erzeugen. Eine Steuereinheit des Schlüsselanhängers misst einen LF-Signalpegel während einer Kommunikation mit dem Zugangsmodul. Die Steuereinheit bestimmt einen Empfangssignalstärkeindikator (RSSI) und liefert den RSSI an das Zugangsmodul. Das Zugangsmodul bestimmt dann einen Ort des Schlüsselanhängers basierend auf dem RSSI. Der Schlüsselanhänger umfasst drei diskrete Antennenspulen oder eine 3D-Spule, die zum Bestimmen von x-, y- und z-Achsenwerten verwendet werden oder wird, die für einen Ort des Schlüsselanhängers bezeichnend sind.For example, a vehicle may have 4-6 LF antennas that generate an LF magnetic field. A controller of the key fob measures an LF signal level during communication with the access module. The control unit determines a received signal strength indicator (RSSI) and provides the RSSI to the access module. The access module then determines a location of the fob based on the RSSI. The key fob includes three discrete antenna coils or a 3D coil that are used to determine x, y, and z axis values indicative of a location of the key fob.
Ein Smartphone, eine tragbare Vorrichtung bzw. ein Wearable und/oder eine andere intelligente tragbare Netzwerkvorrichtung kann/können als Schlüsselanhänger fungieren. Die intelligenten tragbaren Netzwerkvorrichtungen können verschiedene Fahrzeugfunktionen und Langstreckendistanzmerkmale ermöglichen, wie etwa eine passive Willkommens- bzw. Begrüßungsbeleuchtung, eine Distanzbindung/-begrenzung auf Fernparkanwendungen, usw.A smartphone, wearable, and/or other intelligent network wearable device may function as a key fob. The intelligent portable network devices can enable various vehicle functions and long-distance distance features, such as passive welcome lighting, distance binding/limiting to remote parking applications, etc.
KURZFASSUNGSHORT VERSION
Es wird ein Zugangssystem für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Zugangssystem umfasst einen Empfänger und ein Zugangsmodul. Der Empfänger ist konfiguriert zum Empfangen eines Signals, das von einer tragbaren Zugangsvorrichtung an das Fahrzeug übertragen wird. Das Zugangsmodul ist konfiguriert zum: Erzeugen eines differenzierten Signals basierend auf dem empfangenen Signal; Aufwärtsabtasten des differenzierten Signals zum Erzeugen eines ersten Aufwärtsabtastungssignals bzw. eines ersten einem Aufwärtsabtasten bzw. Upsampling unterzogenen Signals; Erhalten oder Erzeugen eines erwarteten Signals; Aufwärtsabtasten des erwarteten Signals zum Erzeugen eines zweiten Aufwärtsabtastungssignals bzw. eines zweiten einem Aufwärtsabtasten bzw. Upsampling unterzogenen Signals; Kreuzkorrelieren des ersten Aufwärtsabtastungssignals und des zweiten Aufwärtsabtastungssignals zum Erzeugen eines Kreuzkorrelationssignals; Bestimmen, basierend auf dem Kreuzkorrelationssignal, einer Phasendifferenz zwischen dem ersten Aufwärtsabtastungssignal und dem zweiten Aufwärtsabtastungssignal; Bestimmen einer Umlaufzeit des durch den Empfänger empfangenen Signals; und Zulassen von Zugang zu dem Fahrzeug basierend auf der Umlaufzeit.An access system for a vehicle is provided. The access system includes a receiver and an access module. The receiver is configured to receive a signal transmitted from a portable entry device to the vehicle. The access module is configured to: generate a differentiated signal based on the received signal; upsampling the differentiated signal to generate a first upsampled signal or a first upsampled signal; obtaining or generating an expected signal; upsampling the expected signal to produce a second upsampled signal; cross-correlating the first upsampled signal and the second upsampled signal to generate a cross-correlation signal; determining, based on the cross-correlation signal, a phase difference between the first upsampled signal and the second upsampled signal; Determining an orbital period of the signal received by the receiver; and allowing access to the vehicle based on the round trip time.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert zum: Abwärtswandeln des Signals zum Erzeugen eines Abwärtswandlungssignals; Abtasten des Abwärtswandlungssignals zum Erzeugen eines abgetasteten Signals; Durchführen bzw. Nehmen von Arkustangens des bzw. bezüglich des abgetasteten Signals zum Erzeugen eines Arkustangenssignals; und Differenzieren des Arkustangenssignals zum Erzeugen des differenzierten Signals.In further features, the access module is configured to: down-convert the signal to generate a down-converted signal; sampling the down-converted signal to generate a sampled signal; taking arctangents of the sampled signal to produce an arctangent signal; and differentiating the arctangent signal to generate the differentiated signal.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert zum: Bestimmen von zumindest einem von einem Ort oder einer Distanz der tragbaren Zugangsvorrichtung relativ zu dem Fahrzeug basierend auf der Umlaufzeit; und Zulassen von Zugang zu dem Fahrzeug basierend auf dem zumindest einen von dem Ort oder der Distanz.In further features, the access module is configured to: determine at least one of a location or a distance of the portable access device relative to the vehicle based on the round trip time; and allowing access to the vehicle based on the at least one of the location and the distance.
In weiteren Merkmalen umfasst das Zugangsmodul: einen ersten Aufwärtsabtaster bzw. Upsampler, der konfiguriert ist zum Aufwärtsabtasten des differenzierten Signals zum Erzeugen des ersten Aufwärtsabtastungssignals; und einen zweiten Aufwärtsabtaster bzw. Upsampler, der konfiguriert ist zum Aufwärtsabtasten des erwarteten Signals zum Erzeugen des zweiten Aufwärtsabtastungssignals. Eine Aufwärtsabtastrate des ersten Aufwärtsabtasters bzw. Upsamplers ist eine gleiche Abtastrate wie des zweiten Aufwärtsabtasters bzw. Upsamplers.In further features, the access module includes: a first upsampler configured to upsample the differentiated signal to generate the first upsampled signal; and a second upsampler configured to upsample the expected signal to generate the second upsampled signal. An upsampling rate of the first upsampler is a same sampling rate as that of the second upsampler.
In weiteren Merkmalen umfasst das Zugangsmodul: ein Vorzeichenmodul, das konfiguriert ist zum Bestimmen eines Vorzeichens des differenzierten Signals; und ein Bitmustermodul, das konfiguriert ist zum Erzeugen des erwarteten Signals basierend auf dem Vorzeichen des differenzierten Signals.In further features, the access module includes: a sign module configured to determine a sign of the differentiated signal; and a bit pattern module configured to generate the expected signal based on the sign of the differentiated signal.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert zum: Erhalten des erwarteten Signals; und ist das erwartete Signal ein vorbestimmtes Signal, das durch das Zugangsmodul vor Empfang des empfangenen Signals erhalten wird.In further features, the access module is configured to: receive the expected signal; and the expected signal is a predetermined signal obtained by the access module prior to receipt of the received signal.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert zum Durchführen eines iterativen Prozesses, umfassend: Multiplizieren von Bits des ersten Aufwärtsabtastungssignals und des zweiten Aufwärtsabtastungssignals zum Erzeugen von resultierenden Produkten; Summieren der resultierenden Produkte zum Erzeugen eines Produktsummenwerts; und Verschieben des zweiten Aufwärtsabtastungssignals relativ zu dem ersten Aufwärtsabtastungssignal. Der iterative Prozess stellt Produktsummenwerte bereit. Das Zugangsmodul ist konfiguriert zum Bestimmen der Phasendifferenz basierend auf den Produktsummenwerten.In further features, the access module is configured to perform an iterative process comprising: multiplying bits of the first upsampling signal and the second upsampling signal to generate resultant products; summing the resulting products to produce a product sum value; and shifting the second upsampling signal relative to the first upsampling signal. The iterative process provides sum-of-products values. The access module is configured to determine the phase difference based on the product sum values.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert zum Rekonstruieren des Signals, das von der tragbaren Zugangsvorrichtung an das Fahrzeug übertragen wird, basierend auf Nulldurchgängen von einem Teil des Kreuzkorrelationssignals in Zusammenhang mit einem Maximum von den Produktsummenwerten.In further features, the access module is configured to reconstruct the signal transmitted from the portable access device to the vehicle based on zero crossings of a portion of the cross-correlation signal associated with a maximum of the product sum values.
In weiteren Merkmalen umfasst das Zugangsmodul: einen Aufwärtsabtaster bzw. Upsampler, der konfiguriert ist zum Aufwärtsabtasten des differenzierten Signals zum Erzeugen des ersten Aufwärtsabtastungssignals; ein Vorzeichenmodul, das konfiguriert ist zum Bestimmen eines Vorzeichens des ersten Aufwärtsabtastungssignals; und ein Bitmustermodul, das konfiguriert ist zum Erzeugen des erwarteten Signals basierend auf dem Vorzeichen des ersten Aufwärtsabtastungssignals.In further features, the access module includes: an upsampler configured to upsample the differentiated signal to generate the first upsampled signal; a sign module configured to determine a sign of the first upsampled signal; and a bit pattern module configured to generate the expected signal based on the sign of the first upsampling signal.
In weiteren Merkmalen wird eine tragbare Zugangsvorrichtung für ein Zugangssystem eines Fahrzeugs bereitgestellt. Die tragbare Zugangsvorrichtung umfasst einen Empfänger und ein Steuermodul. Der Empfänger ist konfiguriert zum Empfangen eines Signals, das von einem Zugangsmodul eines Fahrzeugs an die tragbare Zugangsvorrichtung übertragen wird. Das Steuermodul ist konfiguriert zum: Erzeugen eines differenzierten Signals basierend auf dem empfangenen Signal; Aufwärtsabtasten des differenzierten Signals zum Erzeugen eines ersten Aufwärtsabtastungssignals bzw. eines ersten einem Aufwärtsabtasten bzw. Upsampling unterzogenen Signals; Erhalten oder Erzeugen eines erwarteten Signals; Aufwärtsabtasten des erwarteten Signals zum Erzeugen eines zweiten Aufwärtsabtastungssignals bzw. eines zweiten einem Aufwärtsabtasten bzw. Upsampling unterzogenen Signals; Kreuzkorrelieren des ersten Aufwärtsabtastungssignals und des zweiten Aufwärtsabtastungssignals zum Erzeugen eines Kreuzkorrelationssignals; Bestimmen, basierend auf dem Kreuzkorrelationssignal, einer Phasendifferenz zwischen dem ersten Aufwärtsabtastungssignal und dem zweiten Aufwärtsabtastungssignal; Bestimmen einer Umlaufzeit des durch den Empfänger empfangenen Signals; und entweder Übertragen der Umlaufzeit an das Fahrzeug, um Zugang zu dem Fahrzeug basierend auf der Umlaufzeit zu erhalten, oder Bestimmen von zumindest einem von einem Ort oder einer Distanz zwischen der tragbaren Zugangsvorrichtung und dem Fahrzeug und Übertragen von zumindest einem von dem Ort und der Distanz an das Fahrzeug, um Zugang zu dem Fahrzeug zu erhalten.In further features, a portable entry device for an entry system of a vehicle is provided. The portable access device includes a receiver and a control module. The receiver is configured to receive a signal transmitted from an entry module of a vehicle to the portable entry device. The control module is configured to: generate a differentiated signal based on the received signal; upsampling the differentiated signal to generate a first upsampled signal or a first upsampled signal; obtaining or generating an expected signal; upsampling the expected signal to produce a second upsampled signal; cross-correlating the first upsampled signal and the second upsampled signal to generate a cross-correlation signal; determining, based on the cross-correlation signal, a phase difference between the first upsampled signal and the second upsampled signal; determining a round trip time of the by the receiver received signal; and either transmitting the round trip time to the vehicle to gain access to the vehicle based on the round trip time, or determining at least one of a location or a distance between the portable access device and the vehicle and transmitting at least one of the location and the distance to the vehicle to gain access to the vehicle.
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert zum: Abwärtswandeln des Signals zum Erzeugen eines Abwärtswandlungssignals; Abtasten des Abwärtswandlungssignals zum Erzeugen eines abgetasteten Signals; Durchführen bzw. Nehmen von Arkustangens des bzw. bezüglich des abgetasteten Signals zum Erzeugen eines Arkustangenssignals; und Differenzieren des Arkustangenssignals zum Erzeugen des differenzierten Signals.In further features, the control module is configured to: down-convert the signal to generate a down-converted signal; sampling the down-converted signal to generate a sampled signal; taking arctangents of the sampled signal to produce an arctangent signal; and differentiating the arctangent signal to generate the differentiated signal.
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert zum: Bestimmen von zumindest einem von einem Ort oder einer Distanz der tragbaren Zugangsvorrichtung relativ zu dem Fahrzeug basierend auf der Umlaufzeit; und Übertragen von dem zumindest einen von dem Ort oder der Distanz an das Fahrzeug, um Zugang zu dem Fahrzeug basierend auf dem zumindest einen von dem Ort oder der Distanz zu erhalten.In further features, the control module is configured to: determine at least one of a location or a distance of the portable access device relative to the vehicle based on the round trip time; and transmitting the at least one of the location or the distance to the vehicle to access the vehicle based on the at least one of the location or the distance.
In weiteren Merkmalen umfasst das Steuermodul: einen ersten Aufwärtsabtaster bzw. Upsampler, der konfiguriert ist zum Aufwärtsabtasten des differenzierten Signals zum Erzeugen des ersten Aufwärtsabtastungssignals; und einen zweiten Aufwärtsabtaster bzw. Upsampler, der konfiguriert ist zum Aufwärtsabtasten des erwarteten Signals zum Erzeugen des zweiten Aufwärtsabtastungssignals, wobei eine Aufwärtsabtastrate des ersten Aufwärtsabtasters bzw. Upsamplers gleich einer Abtastrate wie des zweiten Aufwärtsabtasters bzw. Upsamplers ist.In further features, the control module includes: a first upsampler configured to upsample the differentiated signal to generate the first upsampled signal; and a second upsampler configured to upsample the expected signal to generate the second upsampled signal, wherein an upsampling rate of the first upsampler is equal to a sampling rate of the second upsampler.
In weiteren Merkmalen umfasst das Steuermodul: ein Vorzeichenmodul, das konfiguriert ist zum Bestimmen eines Vorzeichens des differenzierten Signals; und ein Bitmustermodul, das konfiguriert ist zum Erzeugen des erwarteten Signals basierend auf dem Vorzeichen des differenzierten Signals.In further features, the control module includes: a sign module configured to determine a sign of the differentiated signal; and a bit pattern module configured to generate the expected signal based on the sign of the differentiated signal.
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert zum: Erhalten des erwarteten Signals; und ist das erwartete Signal ein vorbestimmtes Signal, das durch das Steuermodul vor Empfang des empfangenen Signals erhalten wird.In further features, the control module is configured to: receive the expected signal; and the expected signal is a predetermined signal obtained by the control module prior to receipt of the received signal.
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert zum Durchführen eines iterativen Prozesses, umfassend: Multiplizieren von Bits des ersten Aufwärtsabtastungssignals und des zweiten Aufwärtsabtastungssignals zum Erzeugen von resultierenden Produkten; Summieren der resultierenden Produkte zum Erzeugen eines Produktsummenwerts; und Verschieben des zweiten Aufwärtsabtastungssignals relativ zu dem ersten Aufwärtsabtastungssignal. Der iterative Prozess stellt Produktsummenwerte bereit. Das Steuermodul ist konfiguriert zum Bestimmen der Phasendifferenz basierend auf den Produktsummenwerten.In further features, the control module is configured to perform an iterative process comprising: multiplying bits of the first upsampling signal and the second upsampling signal to generate resultant products; summing the resulting products to produce a product sum value; and shifting the second upsampling signal relative to the first upsampling signal. The iterative process provides sum-of-products values. The control module is configured to determine the phase difference based on the product sum values.
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert zum Rekonstruieren des Signals, das von dem Zugangsmodul des Fahrzeugs an die tragbare Zugangsvorrichtung übertragen wird, basierend auf Nulldurchgängen von einem Teil des Kreuzkorrelationssignals in Zusammenhang mit einem Maximum von den Produktsummenwerten.In further features, the control module is configured to reconstruct the signal transmitted from the vehicle's access module to the portable access device based on zero crossings of a portion of the cross-correlation signal associated with a maximum of the product sum values.
In weiteren Merkmalen umfasst das Steuermodul: einen Aufwärtsabtaster bzw. Upsampler, der konfiguriert ist zum Aufwärtsabtasten des differenzierten Signals zum Erzeugen des ersten Aufwärtsabtastungssignals; ein Vorzeichenmodul, das konfiguriert ist zum Bestimmen eines Vorzeichens des ersten Aufwärtsabtastungssignals; und ein Bitmustermodul, das konfiguriert ist zum Erzeugen des erwarteten Signals basierend auf dem Vorzeichen des ersten Aufwärtsabtastungssignals.In further features, the control module includes: an upsampler configured to upsample the differentiated signal to generate the first upsampled signal; a sign module configured to determine a sign of the first upsampled signal; and a bit pattern module configured to generate the expected signal based on the sign of the first upsampling signal.
Ein Zugangssystem für ein Fahrzeug wird bereitgestellt und umfasst Antennen und ein Zugangsmodul. Die Antennen sind konfiguriert zum jeweiligen Empfangen eines Signals, das von einer tragbaren Zugangsvorrichtung an das Fahrzeug übertragen wird. Eine der Antennen ist eine zirkular polarisierte Antenne. Das Zugangsmodul ist konfiguriert zum: Abwärtswandeln des empfangenen Signals zum Erzeugen eines In-Phase-Signals und eines Quadraturphase-Signals; Ausführen eines Music-Algorithmus zum Bestimmen von Ankunftswinkeln des empfangenen Signals, wie es an den Antennen empfangen wird; Bestimmen einer Distanz zwischen der tragbaren Zugangsvorrichtung und dem Fahrzeug basierend auf den Ankunftswinkeln; und Zulassen von Zugang zu dem Fahrzeug basierend auf der Distanz.An entry system for a vehicle is provided and includes antennas and an entry module. The antennas are configured to each receive a signal transmitted from a portable entry device to the vehicle. One of the antennas is a circularly polarized antenna. The access module is configured to: down-convert the received signal to generate an in-phase signal and a quadrature-phase signal; running a music algorithm to determine angles of arrival of the received signal as received at the antennas; determining a distance between the portable entry device and the vehicle based on the angles of arrival; and allowing access to the vehicle based on the distance.
In weiteren Merkmalen umfassen Antennen: die zirkular polarisierte Antenne mit einem leitfähigen ringförmigen Körper mit einem Innenloch; einen kreisförmigen Isolator, der mit dem leitfähigen ringförmigen Körper verbunden ist; und eine linear polarisierte Antenne, die mit der zirkular polarisierten Antenne und dem kreisförmigen Isolator verbunden ist und sich von dem kreisförmigen Isolator nach außen erstreckt. Die linear polarisierte Antenne umfasst eine Hülle und ein leitfähiges Element, das sich durch die Hülle erstreckt. Die linear polarisierte Antenne erstreckt sich orthogonal zu einem Radius der zirkular polarisierten Antenne.In further features, antennas include: the circularly polarized antenna having a conductive annular body with an inner hole; a circular insulator connected to the conductive annular body connected; and a linearly polarized antenna connected to the circularly polarized antenna and the circular insulator and extending outwardly from the circular insulator. The linearly polarized antenna includes a shell and a conductive element extending through the shell. The linearly polarized antenna extends orthogonally to a radius of the circularly polarized antenna.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert, während/bei Ausführung des Music-Algorithmus, zum: Sammeln bzw. Erfassen von analytischen Signalabtastungen des Signals, das an jeder der Antennen empfangen wird, zum Erzeugen einer Empfangsdatenmatrix; Schätzen einer Datenkovarianzmatrix basierend auf der Empfangsdatenmatrix; Verwenden eines Eigenwertzerlegungsprozesses zum Bestimmen einer MxM-Matrix basierend auf der Kovarianzmatrix, wobei M eine Ganzzahl größer oder gleich 2 ist; Bestimmen einer Anzahl von einfallenden/auftreffende Signalen; Aufspalten der MxM-Matrix in mehrere Matrizen; Berechnen eines Music-Spektrums basierend auf einer der Matrizen; und Durchführen einer Spitzensuche auf dem Music-Spektrum zum Bestimmen der Ankunftswinkel.In further features, the access module is configured during execution of the music algorithm to: collect analytical signal samples of the signal received at each of the antennas to generate a received data matrix; estimating a data covariance matrix based on the received data matrix; using an eigenvalue decomposition process to determine an MxM matrix based on the covariance matrix, where M is an integer greater than or equal to 2; determining a number of incoming signals; splitting the MxM matrix into multiple matrices; calculating a music spectrum based on one of the matrices; and performing a peak search on the music spectrum to determine the angles of arrival.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert zum: Durchführen eines Kovarianzglättungsverfahrens zum Erzeugen einer modifizierten Kovarianzmatrix; und Verwenden des Eigenwertzerlegungsprozesses zum Bestimmen der MxM-Matrix basierend auf der modifizierten Kovarianzmatrix.In further features, the access module is configured to: perform a covariance smoothing process to generate a modified covariance matrix; and using the eigenvalue decomposition process to determine the MxM matrix based on the modified covariance matrix.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert, während/bei Erzeugung der Empfangsdatenmatrix, zum: Wandeln eines In-Phase- und Quadraturphase-Abtastungsvektors in einen Phasenwinkelvektor; Erzeugen, basierend auf dem Phasenwinkelvektor, eines neu erzeugten In-Phase- und Quadraturphase-Abtastungsvektors für jede der Antennen; und Erzeugen der Empfangsdatenmatrix basierend auf dem neu erzeugten In-Phase- und Quadraturphase-Abtastungsvektor für jede der Antennen.In further features, the access module is configured during/upon generation of the receive data matrix to: convert an in-phase and quadrature-phase sample vector to a phase angle vector; generating, based on the phase angle vector, a newly generated in-phase and quadrature phase sample vector for each of the antennas; and generating the received data matrix based on the newly generated in-phase and quadrature-phase sample vector for each of the antennas.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert zum: Erzeugen eines Zeitvektors entsprechend dem In-Phase- und Quadraturphase-Abtastungsvektor; Verwerfen von einigen der analytischen Signalabtastungen, die in der Nähe von Antennenumschaltzeiten genommen werden/sind; Auswickeln von jedem Wiederholungsteil von verbleibenden Abtastungen mit einer Schrittgröße π; Mitteln einer Frequenz von Sinuskurven der verbleibenden Abtastungen; Finden einer Durchschnittssteigung der verbleibenden Abtastungen; Messen einer Standardabweichung der Durchschnittssteigung; Bestimmen, welche der Antennen falsch ausgerichtet fehlausgerichtet ist, basierend auf der gemessenen Standardabweichung; und Interpolieren, für jede der Antennen, einer geraden Linie von Punkten auf einem Zeitvektor zum Erzeugen eines rekonstruierten Phasenwinkelvektors.In further features, the access module is configured to: generate a time vector corresponding to the in-phase and quadrature-phase sample vector; discarding some of the analytical signal samples taken near antenna switching times; unwrapping each repeat portion of remaining samples with a step size π; averaging a frequency of sinusoids of the remaining samples; finding an average slope of the remaining samples; measuring a standard deviation of the mean slope; determining which of the misaligned antennas is misaligned based on the measured standard deviation; and interpolating, for each of the antennas, a straight line of points on a time vector to produce a reconstructed phase angle vector.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert zum: wenn die Standardabweichung größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert, Prüfen, welche der Antennen eine ungenaue Ausrichtung aufweist; und Neu-/ Nachmessen der Standardabweichung der Durchschnittssteigung für die eine der Antennen.In further features, the access module is configured to: if the standard deviation is greater than a predetermined threshold, checking which of the antennas have an inaccurate pointing; and re-measuring the standard deviation of the average slope for the one of the antennas.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert zum Durchführen eines Reinigungs-/Säuberungsverfahrens, umfassend: Durchführen eines iterativen Prozesses, umfassend: Beseitigen bzw. Entfernen von Quellensignalen, eines nach dem anderen, unter Verwendung einer kalibrierten Anordnungsmannigfaltigkeit umfassend die Antennen; und Zwingen einer Position eines Quellensignals an eine Versatzstelle und Neuberechnen einer Ankunftswinkelrichtung eines verbleibenden Signals. Während/bei Durchführung des iterativen Prozesses konvergiert das Zugangsmodul zu einem neuen Satz von einfallenden/auftreffende Ankunftswinkeln.In further features, the access module is configured to perform a cleaning/cleaning method comprising: performing an iterative process comprising: removing source signals, one at a time, using a calibrated array manifold comprising the antennas; and forcing a position of a source signal to an offset location and recalculating an angle of arrival direction of a remaining signal. During/in performance of the iterative process, the access module converges to a new set of incident/incident arrival angles.
In weiteren Merkmalen wird ein Fahrzeug bereitgestellt und umfasst es: einen Körper; und ein Dach, eine Mittelkonsole, einen Boden oder eine zumindest teilweise ge-/umschlossene Metallstruktur. Die Antennen sind in zumindest einem von dem Dach, der Mittelkonsole, dem Boden oder der zumindest teilweise ge-/umschlossene Metallstruktur implementiert.In further features, a vehicle is provided and includes: a body; and a roof, center console, floor, or at least partially enclosed metal structure. The antennas are implemented in at least one of the roof, the center console, the floor, or the at least partially enclosed metal structure.
In weiteren Merkmalen umfassen die Antennen eine mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung, wobei die mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung die zirkular polarisierte Antenne umfasst und in dem Dach orientiert ist.In further features, the antennas include a multi-axis polarized RF antenna assembly, wherein the multi-axis polarized RF antenna assembly includes the circularly polarized antenna and is oriented in the roof.
In weiteren Merkmalen wird ein Verfahren bereitgestellt und umfasst es: Empfangen eines Signals, das von einer tragbaren Zugangsvorrichtung an das Fahrzeug übertragen wird, an jeder von mehreren Antennen, wobei eine der Antennen eine zirkular polarisierte Antenne ist; Abwärtswandeln des empfangenen Signals zum Erzeugen eines In-Phase-Signals und eines Quadraturphase-Signals; Ausführen eines Music-Algorithmus zum Bestimmen von Ankunftswinkeln des empfangenen Signals, wie es an den Antennen empfangen wird; Bestimmen einer Distanz zwischen der tragbaren Zugangsvorrichtung und dem Fahrzeug basierend auf den Ankunftswinkeln; und Zulassen von Zugang zu dem Fahrzeug basierend auf der Distanz.In further features, a method is provided and includes: receiving a signal transmitted from a portable entry device to the vehicle at each of a plurality of antennas, one of the antennas being a circularly polarized antenna; down-converting the received signal to generate an in-phase signal and a quadrature-phase signal; Running a music algorithm to determine angles of arrival of the received signal as it appears at the antennas Will be received; determining a distance between the portable entry device and the vehicle based on the angles of arrival; and allowing access to the vehicle based on the distance.
In weiteren Merkmalen umfasst Ausführen des Music-Algorithmus: Sammeln bzw. Erfassen von analytischen Signalabtastungen des Signals, das an jeder der Antennen empfangen wird, zum Erzeugen einer Empfangsdatenmatrix; Schätzen einer Datenkovarianzmatrix basierend auf der Empfangsdatenmatrix; Verwenden eines Eigenwertzerlegungsprozesses zum Bestimmen einer MxM-Matrix basierend auf der Kovarianzmatrix, wobei M eine Ganzzahl größer oder gleich 2 ist; Bestimmen einer Anzahl von einfallenden/auftreffende Signalen; Aufspalten der MxM-Matrix in mehrere Matrizen; Berechnen eines Music-Spektrums basierend auf einer der Matrizen; und Durchführen einer Spitzensuche auf dem Music-Spektrum zum Bestimmen der Ankunftswinkel.In further features, executing the music algorithm includes: collecting analytical signal samples of the signal received at each of the antennas to generate a received data matrix; estimating a data covariance matrix based on the received data matrix; using an eigenvalue decomposition process to determine an MxM matrix based on the covariance matrix, where M is an integer greater than or equal to 2; determining a number of incoming signals; splitting the MxM matrix into multiple matrices; calculating a music spectrum based on one of the matrices; and performing a peak search on the music spectrum to determine the angles of arrival.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Durchführen eines Kovarianzglättungsverfahrens zum Erzeugen einer modifizierten Kovarianzmatrix; und Verwenden des Eigenwertzerlegungsprozesses zum Bestimmen der MxM-Matrix basierend auf der modifizierten Kovarianzmatrix.In further features, the method additionally comprises: performing a covariance smoothing method to generate a modified covariance matrix; and using the eigenvalue decomposition process to determine the MxM matrix based on the modified covariance matrix.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren während/bei Erzeugung der Empfangsdatenmatrix: Wandeln eines In-Phase- und Quadraturphase-Abtastungsvektors in einen Phasenwinkelvektor; Erzeugen, basierend auf dem Phasenwinkelvektor, eines neu erzeugten In-Phase- und Quadraturphase-Abtastungsvektors für jede der Antennen; und Erzeugen der Empfangsdatenmatrix basierend auf dem neu erzeugten In-Phase- und Quadraturphase-Abtastungsvektor für jede der Antennen.In further features, the method comprises during/when generating the receive data matrix: converting an in-phase and quadrature-phase sample vector into a phase angle vector; generating, based on the phase angle vector, a newly generated in-phase and quadrature phase sample vector for each of the antennas; and generating the received data matrix based on the newly generated in-phase and quadrature-phase sample vector for each of the antennas.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Erzeugen eines Zeitvektors entsprechend dem In-Phase- und Quadraturphase-Abtastungsvektor; Verwerfen von einigen der analytischen Signalabtastungen, die in der Nähe von Antennenumschaltzeiten genommen werden/sind; Auswickeln von jedem Wiederholungsteil von verbleibenden Abtastungen mit einer Schrittgröße π; Mitteln einer Frequenz von Sinuskurven der verbleibenden Abtastungen; Bestimmen einer Durchschnittssteigung der verbleibenden Abtastungen; Messen einer Standardabweichung der Durchschnittssteigung; Bestimmen, welche der Antennen falsch ausgerichtet bzw. fehlausgerichtet ist, basierend auf der gemessenen Standardabweichung; und Interpolieren, für jede der Antennen, einer geraden Linie von Punkten auf einem Zeitvektor zum Erzeugen eines rekonstruierten Phasenwinkelvektors.In further features, the method additionally comprises: generating a time vector corresponding to the in-phase and quadrature-phase sample vectors; discarding some of the analytical signal samples taken near antenna switching times; unwrapping each repeat portion of remaining samples with a step size π; averaging a frequency of sinusoids of the remaining samples; determining an average slope of the remaining samples; measuring a standard deviation of the mean slope; determining which of the antennas is misaligned based on the measured standard deviation; and interpolating, for each of the antennas, a straight line of points on a time vector to produce a reconstructed phase angle vector.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: wenn die Standardabweichung größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert, Prüfen, welche der Antennen eine ungenaue Ausrichtung aufweist; und Neu-/ Nachmessen der Standardabweichung der Durchschnittssteigung für die eine der Antennen.In further features, the method additionally comprises: if the standard deviation is greater than a predetermined threshold, checking which of the antennas has an inaccurate pointing; and re-measuring the standard deviation of the average slope for the one of the antennas.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich Durchführen eines Reinigungs-/Säuberungsverfahrens, umfassend: Durchführen eines iterativen Prozesses, umfassend Beseitigen bzw. Entfernen von Quellensignalen, eines nach dem anderen, unter Verwendung einer kalibrierten Anordnungsmannigfaltigkeit umfassend die Antennen, und Zwingen einer Position eines Quellensignals an eine Versatzstelle und Neuberechnen einer Ankunftswinkelrichtung eines verbleibenden Signals; und Konvergieren zu einem neuen Satz von einfallenden/auftreffenden Ankunftswinkeln während/bei Durchführung des iterativen Prozesses.In further features, the method additionally comprises performing a cleaning/cleaning method comprising: performing an iterative process comprising removing source signals, one at a time, using a calibrated array manifold comprising the antennas, and forcing a position of a source signal an offset location and recalculating an arrival angle direction of a remaining signal; and converging to a new set of incident arrival angles during performance of the iterative process.
In weiteren Merkmalen umfasst das Fahrzeug (i) einen Körper bzw. eine Karosserie und (ii) ein Dach, eine Mittelkonsole, einen Boden oder eine zumindest teilweise ge-/umschlossene Metallstruktur. Die Antennen sind in zumindest einem von dem Dach, der Mittelkonsole, dem Boden oder der zumindest teilweise ge-/umschlossenen Metallstruktur implementiert.In other features, the vehicle includes (i) a body and (ii) a roof, center console, floor, or at least partially enclosed metal structure. The antennas are implemented in at least one of the roof, the center console, the floor, or the at least partially enclosed metal structure.
In weiteren Merkmalen umfassen die Antennen eine mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung. Die mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung umfasst die zirkular polarisierte Antenne und ist in dem Dach orientiert.In further features, the antennas include a multi-axis polarized RF antenna array. The multi-axis polarized RF antenna assembly includes the circularly polarized antenna and is oriented in the roof.
Es wird ein Zugangssystem für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Zugangssystem umfasst Antennen und ein Zugangsmodul. Die Antennen sind konfiguriert zum jeweiligen Empfangen eines Signals, das von einer tragbaren Zugangsvorrichtung an das Fahrzeug übertragen wird. Das Signal wird auf einer 2,4 Gigahertz-Frequenz übertragen. Das Zugangsmodul ist konfiguriert zum: Abwärtswandeln des empfangenen Signals zum Erzeugen eines In-Phase-Signals und eines Quadraturphase-Signals; Durchführen einer Trägerphase-basierten Entfernungsmessung, umfassend Implementieren eines Music-Algorithmus zum (i) Bestimmen einer Distanz zwischen der tragbaren Zugangsvorrichtung und dem Fahrzeug, und (ii) Bestimmen von Ankunftswinkeln des empfangenen Signals, wie es an den Antennen empfangen wird; Bestimmen eines Orts der tragbaren Zugangsvorrichtung relativ zu dem Fahrzeug basierend auf der Distanz und den Ankunftswinkeln; und Zulassen von Zugang zu dem Fahrzeug basierend auf dem Ort.An access system for a vehicle is provided. The access system includes antennas and an access module. The antennas are configured to each receive a signal transmitted from a portable entry device to the vehicle. The signal is transmitted on a 2.4 gigahertz frequency. The access module is configured to: down-convert the received signal to generate an in-phase signal and a quadrature-phase signal; Performing a carrier phase-based ranging, comprising implementing a music algorithm to (i) determine a distance between the portable access device and the vehicle, and (ii) determine angles of arrival of the received signal as received at the antennas; determining a location of the portable entry device relative to the vehicle based on the distance and the angles of arrival; and allowing access to the vehicle based on the location.
In weiteren Merkmalen sind die Antennen in dem Fahrzeug derart eingerichtet, dass das empfangene Signal mehrere entsprechende Abprallwege zwischen der tragbaren Zugangsvorrichtung und den Antennen aufweist.In further features, the antennas in the vehicle are configured such that the received signal has multiple corresponding bounce paths between the portable access device and the antennas.
In weiteren Merkmalen sind die Antennen in einer Metallstruktur des Fahrzeugs eingerichtet.In other features, the antennas are installed in a metal structure of the vehicle.
In weiteren Merkmalen sind die Antennen derart positioniert, dass keine Sichtlinie bzw. -verbindung zwischen den Antennen und der tragbaren Zugangsvorrichtung besteht.In further features, the antennas are positioned such that there is no line of sight between the antennas and the portable access device.
In weiteren Merkmalen umfasst das Zugangssystem zusätzlich Sensoren, wobei jeder der Sensoren zwei oder mehr der Antennen umfasst, und wobei die Sensoren in dem Fahrzeug derart eingerichtet sind, dass das empfangene Signal mehrere entsprechende Abprallwege zwischen der tragbaren Zugangsvorrichtung und jedem der Sensoren aufweist.In further features, the entry system additionally includes sensors, each of the sensors including two or more of the antennas, and wherein the sensors are configured in the vehicle such that the received signal has multiple corresponding bounce paths between the portable entry device and each of the sensors.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert zum: Überwachen des empfangenen Signals und Erzeugen eines Empfangssignalstärkeindikators basierend auf dem empfangenen Signal; Bestimmen, ob die tragbare Zugangsvorrichtung innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs ist, basierend auf dem Empfangssignalstärkeindikator; und Bestimmen der Distanz zwischen der tragbaren Zugangsvorrichtung und dem Fahrzeug, wenn die tragbare Zugangsvorrichtung außerhalb des Fahrzeugs ist.In further features, the access module is configured to: monitor the received signal and generate a received signal strength indicator based on the received signal; determining whether the portable entry device is inside or outside the vehicle based on the received signal strength indicator; and determining the distance between the portable entry device and the vehicle when the portable entry device is outside the vehicle.
In weiteren Merkmalen ist zumindest eine der Antennen eine zirkular polarisierte Antenne.In further features, at least one of the antennas is a circularly polarized antenna.
In weiteren Merkmalen umfassen die Antennen: eine zirkular polarisierte Antenne mit einem leitfähigen ringförmigen Körper mit einem Innenloch; einen kreisförmigen Isolator, der mit dem leitfähigen ringförmigen Körper verbunden ist; und eine linear polarisierte Antenne, die mit der zirkular polarisierten Antenne und dem kreisförmigen Isolator verbunden ist und sich von dem kreisförmigen Isolator nach außen erstreckt. Die linear polarisierte Antenne umfasst eine Hülle und ein leitfähiges Element, das sich durch die Hülle erstreckt. Die linear polarisierte Antenne erstreckt sich orthogonal zu einem Radius der zirkular polarisierten Antenne.In further features, the antennas include: a circularly polarized antenna having a conductive annular body with an inner hole; a circular insulator connected to the conductive annular body; and a linearly polarized antenna connected to the circularly polarized antenna and the circular insulator and extending outwardly from the circular insulator. The linearly polarized antenna includes a shell and a conductive element extending through the shell. The linearly polarized antenna extends orthogonally to a radius of the circularly polarized antenna.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert, während/bei Implementierung des Music-Algorithmus, zum: Sammeln bzw. Erfassen von analytischen Signalabtastungen des Signals, das an jeder der Antennen empfangen wird, zum Erzeugen einer Empfangsdatenmatrix; Schätzen einer Datenkovarianzmatrix basierend auf der Empfangsdatenmatrix; Verwenden eines Eigenwertzerlegungsprozesses zum Bestimmen einer MxM-Matrix basierend auf der Kovarianzmatrix, wobei M eine Ganzzahl größer oder gleich 2 ist; Bestimmen einer Anzahl von einfallenden/auftreffenden Signalen; Aufspalten der MxM-Matrix in Matrizen; Berechnen eines Music-Spektrums basierend auf einer der Matrizen; und Durchführen einer Spitzensuche auf dem Music-Spektrum zum Bestimmen der Ankunftswinkel.In further features, the access module is configured during/at implementation of the music algorithm to: collect analytical signal samples of the signal received at each of the antennas to generate a received data matrix; estimating a data covariance matrix based on the received data matrix; using an eigenvalue decomposition process to determine an MxM matrix based on the covariance matrix, where M is an integer greater than or equal to 2; determining a number of incoming/arriving signals; splitting the MxM matrix into matrices; calculating a music spectrum based on one of the matrices; and performing a peak search on the music spectrum to determine the angles of arrival.
In weiteren Merkmalen umfasst der Empfänger eine Phasenregelschleife, und ist er mit einem Sender der tragbaren Zugangsvorrichtung phasenstarr/-verriegelt. Das Zugangsmodul ist konfiguriert zum Durchführen von Tonaustauschen mit dem Sender und Bestimmen von zumindest einem von der Distanz oder den Ankunftswinkeln basierend auf den Tonaustauschen.In further features, the receiver includes a phase locked loop and is phase locked to a transmitter of the portable access device. The access module is configured to perform tone exchanges with the transmitter and determine at least one of the distance and the angles of arrival based on the tone exchanges.
In weiteren Merkmalen umfasst der Empfänger eine Phasenregelschleife, und ist er mit einem Sender der tragbaren Zugangsvorrichtung phasenstarr/-verriegelt. Das Zugangsmodul ist konfiguriert zum: Durchführen von Tonaustauschen mit dem Sender und Bestimmen einer Umlaufzeit von Fluginformationen basierend auf den Tonaustauschen; und Bestimmen der Distanz basierend auf der Umlaufzeit von Fluginformationen.In further features, the receiver includes a phase locked loop and is phase locked to a transmitter of the portable access device. The access module is configured to: perform tone exchanges with the transmitter and determine a round trip time of flight information based on the tone exchanges; and determining the distance based on the round trip time of flight information.
In weiteren Merkmalen wird ein Fahrzeug bereitgestellt und umfasst es: das Zugangssystem; einen Körper bzw. eine Karosserie; und ein Dach, eine Mittelkonsole, einen Boden oder eine zumindest teilweise ge-/umschlossene Metallstruktur. Die Antennen sind in zumindest einem von dem Dach, der Mittelkonsole, dem Boden oder der zumindest teilweise ge-/umschlossenen Metallstruktur implementiert.In further features, a vehicle is provided and includes: the entry system; a body; and a roof, center console, floor, or at least partially enclosed metal structure. The antennas are implemented in at least one of the roof, the center console, the floor, or the at least partially enclosed metal structure.
In weiteren Merkmalen wird ein Verfahren bereitgestellt und umfasst es: Empfangen eines Signals, das von einer tragbaren Zugangsvorrichtung an das Fahrzeug übertragen wird, an jeder von mehreren Antennen, wobei das Signal auf einer 2,4 Gigahertz-Frequenz übertragen wird; Abwärtswandeln des empfangen Signals zum Erzeugen eines In-Phase-Signals und eines Quadraturphase-Signals; Durchführen einer Trägerphase-basierten Entfernungsmessung, umfassend Implementieren eines Music-Algorithmus zum (i) Bestimmen einer Distanz zwischen der tragbaren Zugangsvorrichtung und dem Fahrzeug, und (ii) Bestimmen von Ankunftswinkeln des empfangenen Signals, wie es an den Antennen empfangen wird; Bestimmen eines Orts der tragbaren Zugangsvorrichtung relativ zu dem Fahrzeug basierend auf der Distanz und den Ankunftswinkeln; und Zulassen von Zugang zu dem Fahrzeug basierend auf dem Ort.In further features, a method is provided and includes: receiving at each of a plurality of antennas a signal transmitted from a portable access device to the vehicle, the signal being transmitted at a 2.4 gigahertz frequency; downconversion of the receiv gene signal for generating an in-phase signal and a quadrature-phase signal; performing a carrier phase-based ranging including implementing a music algorithm to (i) determine a distance between the portable access device and the vehicle, and (ii) determine angles of arrival of the received signal as received at the antennas; determining a location of the portable entry device relative to the vehicle based on the distance and the angles of arrival; and allowing access to the vehicle based on the location.
In weiteren Merkmalen sind die Antennen in dem Fahrzeug derart eingerichtet, dass das empfangene Signal mehrere entsprechende Abprallwege zwischen der tragbaren Zugangsvorrichtung und den Antennen aufweist.In further features, the antennas in the vehicle are configured such that the received signal has multiple corresponding bounce paths between the portable access device and the antennas.
In weiteren Merkmalen sind die Antennen derart positioniert, dass keine Sichtlinie bzw. -verbindung zwischen den Antennen und der tragbaren Zugangsvorrichtung besteht.In further features, the antennas are positioned such that there is no line of sight between the antennas and the portable access device.
In weiteren Merkmalen sind die Paare der Antennen als Teil von jeweiligen Sensoren implementiert. Die Sensoren sind in dem Fahrzeug derart eingerichtet, dass das empfangene Signal mehrere entsprechende Abprallwege zwischen der tragbaren Zugangsvorrichtung und jedem der Sensoren aufweist.In further features, the pairs of antennas are implemented as part of respective sensors. The sensors are configured in the vehicle such that the received signal has multiple corresponding bounce paths between the portable access device and each of the sensors.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Überwachen des empfangenen Signals und Erzeugen eines Empfangssignalstärkeindikators basierend auf dem empfangenen Signal; Bestimmen, ob die tragbare Zugangsvorrichtung innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs ist, basierend auf dem Empfangssignalstärkeindikator; und Bestimmen der Distanz zwischen der tragbaren Zugangsvorrichtung und dem Fahrzeug, wenn die tragbare Zugangsvorrichtung außerhalb des Fahrzeugs ist.In further features, the method additionally comprises: monitoring the received signal and generating a received signal strength indicator based on the received signal; determining whether the portable entry device is inside or outside the vehicle based on the received signal strength indicator; and determining the distance between the portable entry device and the vehicle when the portable entry device is outside the vehicle.
In weiteren Merkmalen ist zumindest eine der Antennen eine zirkular polarisierte Antenne.In further features, at least one of the antennas is a circularly polarized antenna.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren, während/bei Implementierung des Music-Algorithmus: Sammeln bzw. Erfassen von analytischen Signalabtastungen des Signals, das an jeder der Antennen empfangen wird, zum Erzeugen einer Empfangsdatenmatrix; Schätzen einer Datenkovarianzmatrix basierend auf der Empfangsdatenmatrix; Verwenden eines Eigenwertzerlegungsprozesses zum Bestimmen einer MxM-Matrix basierend auf der Kovarianzmatrix, wobei M eine Ganzzahl größer oder gleich 2 ist; Bestimmen einer Anzahl von einfallenden/Auftreffenden Signalen; Aufspalten der MxM-Matrix in mehrere Matrizen; Berechnen eines Music-Spektrums basierend auf einer der Matrizen; und Durchführen einer Spitzensuche auf dem Music-Spektrum zum Bestimmen der Ankunftswinkel.In further features, the method includes, during implementation of the music algorithm: collecting analytical signal samples of the signal received at each of the antennas to generate a received data matrix; estimating a data covariance matrix based on the received data matrix; using an eigenvalue decomposition process to determine an MxM matrix based on the covariance matrix, where M is an integer greater than or equal to 2; determining a number of incoming/impinging signals; splitting the MxM matrix into multiple matrices; calculating a music spectrum based on one of the matrices; and performing a peak search on the music spectrum to determine the angles of arrival.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Durchführen von Tonaustauschen mit einem Sender der tragbaren Zugangsvorrichtung; undBestimmen von zumindest einem von der Distanz oder den Ankunftswinkeln basierend auf den Tonaustauschen. Ein Empfänger der tragbaren Zugangsvorrichtung, der die Tonaustausche durchführt, umfasst eine Phasenregelschleife und ist mit einem Sender der tragbaren Zugangsvorrichtung phasenstarr/-verriegelt.In further features, the method additionally comprises: performing tone exchanges with a transmitter of the portable access device; anddetermining at least one of the distance and the angles of arrival based on the tone exchanges. A receiver of the portable access device that performs the tone exchanges includes a phase locked loop and is phase-locked to a transmitter of the portable access device.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Durchführen von Tonaustauschen mit dem Sender und Bestimmen einer Umlaufzeit von Fluginformationen basierend auf den Tonaustauschen; und Bestimmen der Distanz basierend auf der Umlaufzeit von Fluginformationen. Ein Empfänger der tragbaren Zugangsvorrichtung, der die Tonaustausche durchführt, umfasst eine Phasenregelschleife und ist mit einem Sender der tragbaren Zugangsvorrichtung phasenstarr/-verriegelt.In further features, the method additionally comprises: performing tone exchanges with the transmitter and determining a round trip time of flight information based on the tone exchanges; and determining the distance based on the round trip time of flight information. A receiver of the portable access device that performs the tone exchanges includes a phase locked loop and is phase-locked to a transmitter of the portable access device.
Eine mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung wird bereitgestellt und umfasst eine zirkular polarisierte Antenne, einen kreisförmigen Isolator und eine linear polarisierte Antenne. Die zirkular polarisierte Antenne umfasst einen leitfähigen ringförmigen Körper mit einem Innenloch. Der kreisförmige Isolator ist mit dem leitfähigen ringförmigen Körper verbunden. Die linear polarisierte Antenne ist mit der zirkular polarisierten Antenne und dem kreisförmigen Isolator verbunden und erstreckt sich von dem kreisförmigen Isolator nach außen. Die linear polarisierte Antenne umfasst eine Hülle und ein leitfähiges Element, das sich durch die Hülle erstreckt. Die linear polarisierte Antenne erstreckt sich orthogonal zu einem Radius der zirkular polarisierten Antenne.A multi-axis polarized RF antenna assembly is provided and includes a circularly polarized antenna, a circular isolator, and a linearly polarized antenna. The circularly polarized antenna includes a conductive annular body with an inner hole. The circular insulator is connected to the conductive annular body. The linearly polarized antenna is connected to the circularly polarized antenna and the circular insulator and extends outwardly from the circular insulator. The linearly polarized antenna includes a shell and a conductive element extending through the shell. The linearly polarized antenna extends orthogonally to a radius of the circularly polarized antenna.
In weiteren Merkmalen ist das leitfähige Element ein Draht. In weiteren Merkmalen ist die Hülle aus Polytetrafluorethylen gebildet. Das leitfähige Element ist aus Kupfer gebildet.In further features, the conductive element is a wire. In further features, the shell is formed from polytetrafluoroethylene. The conductive element is made of copper.
In weiteren Merkmalen ist die linear polarisierte Antenne so konfiguriert, dass sie sich bei/in Verwendung von der zirkular polarisierten Antenne nach unten erstreckt.In further features, the linearly polarized antenna is configured to extend downwardly from the circularly polarized antenna in use.
In weiteren Merkmalen ist die zirkular polarisierte Antenne eine 2-Achsen-Antenne. Die linear polarisierte Antenne ist eine Einzelachse-Antenne.In other features, the circularly polarized antenna is a 2-axis antenna. The linear polarized antenna is a single axis antenna.
In weiteren Merkmalen umfasst die mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung zusätzlich eine Bodenebene. Der kreisförmige Isolator ist auf der Bodenebene, zwischen dem leitfähigen Element und der Bodenebene, und zwischen der zirkular polarisierten Antenne und der Bodenebene eingerichtet.In further features, the multi-axis polarized RF antenna arrangement additionally includes a ground plane. The circular insulator is installed on the ground plane, between the conductive element and the ground plane, and between the circularly polarized antenna and the ground plane.
In weiteren Merkmalen umfasst die zirkular polarisierte Antenne zwei Speisepunkte, die 90° Phasenversatz aufweisen und konfiguriert sind zum Empfangen von Signalen, die um 90° phasenverschoben gegeneinander sind.In further features, the circularly polarized antenna includes two feed points that are quadrature and configured to receive signals that are quadrature with each other.
In weiteren Merkmalen wird ein Fahrzeug bereitgestellt und umfasst es einen Körper bzw. eine Karosserie und ein Dach. Das Dach umfasst die mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung. Die mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung ist in dem Dach derart orientiert, dass sich die linear polarisierte Antenne von der zirkular polarisierten Antenne nach unten erstreckt.In further features, a vehicle is provided and includes a body and a roof. The roof includes the multi-axis polarized RF antenna array. The multi-axis polarized RF antenna assembly is oriented in the roof such that the linearly polarized antenna extends downward from the circularly polarized antenna.
In weiteren Merkmalen wird ein Fahrzeugsystem bereitgestellt und umfasst es die mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung, eine zweite mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung und ein Zugangsmodul. Die mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung ist eine erste mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung und so konfiguriert, dass sie in einem Fahrzeug implementiert ist. Die zweite mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung ist so konfiguriert, dass sie in dem Fahrzeug implementiert ist, und umfasst: eine zweite zirkular polarisierte Antenne mit einem zweiten leitfähigen ringförmigen Körper mit einem zweiten Innenloch; einen zweiten kreisförmigen Isolator, der mit dem zweiten leitfähigen ringförmigen Körper verbunden ist; und eine zweite linear polarisierte Antenne, die mit dem zweiten kreisförmigen Isolator verbunden ist und sich von dem zweiten kreisförmigen Isolator nach außen erstreckt. Die zweite linear polarisierte Antenne umfasst eine Hülle und ein leitfähiges Element, das sich durch die Hülle der zweiten linear polarisierten Antenne erstreckt. Die zweite linear polarisierte Antenne erstreckt sich orthogonal zu einem Radius der zweiten zirkular polarisierten Antenne. Das Zugangsmodul ist mit der ersten mehrachsig polarisierten RF-Antennenanordnung und der zweiten mehrachsig polarisierten RF-Antennenanordnung verbunden und konfiguriert zum Kommunizieren mit einer tragbaren Zugangsvorrichtung über die erste mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung und die zweite mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung.In further features, a vehicle system is provided and includes the multi-axis polarized RF antenna assembly, a second multi-axis polarized RF antenna assembly, and an access module. The multi-axis polarized RF antenna assembly is a first multi-axis polarized RF antenna assembly and is configured to be implemented in a vehicle. The second multi-axis polarized RF antenna assembly is configured to be implemented in the vehicle and includes: a second circularly polarized antenna having a second conductive annular body with a second inner hole; a second circular insulator connected to the second conductive annular body; and a second linearly polarized antenna connected to the second circular insulator and extending outwardly from the second circular insulator. The second linearly polarized antenna includes a shell and a conductive element extending through the shell of the second linearly polarized antenna. The second linearly polarized antenna extends orthogonally to a radius of the second circularly polarized antenna. The access module is coupled to the first multi-axis polarized RF antenna assembly and the second multi-axis polarized RF antenna assembly and configured to communicate with a portable access device via the first multi-axis polarized RF antenna assembly and the second multi-axis polarized RF antenna assembly.
In weiteren Merkmalen ist, zu jedem Zeitpunkt, zumindest eine von der linear polarisierten Antenne oder der ersten mehrachsig polarisierten RF-Antennenanordnung nicht mit einer Antenne der zweiten mehrachsig polarisierten RF-Antennenanordnung kreuzpolarisiert.In further features, at all times, at least one of the linearly polarized antenna or the first multi-axis polarized RF antenna assembly is not cross-polarized with an antenna of the second multi-axis polarized RF antenna assembly.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert zum Durchführen von Passivzugang/Passivstart-Betriebsvorgängen oder Phone-as-a-Key-Betriebsvorgängen, umfassend Übertragen und Empfangen von Hoch-/ Funkfrequenzsignalen über die erste der mehrachsig polarisierten RF-Antennenanordnungen und die zweite der mehrachsig polarisierten RF-Antennenanordnungen.In further features, the access module is configured to perform passive access/passive start operations or phone-as-a-key operations including transmitting and receiving radio frequency/radio frequency signals via the first of the multi-axis polarized RF antenna arrays and the second of the multi-axis polarized ones RF antenna arrays.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert zum Zulassen von Zugang zu dem Fahrzeug basierend auf den Hoch-/Radiofrequenzsignalen.In further features, the access module is configured to allow access to the vehicle based on the radio frequency signals.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert zum Ausführen eines Algorithmus zum Bestimmen, welches Antennenpaar von der ersten der mehrachsig polarisierten RF-Antennenanordnungen und der zweiten der mehrachsig polarisierten RF-Antennenanordnungen zur Kommunikation mit der tragbaren Zugangsvorrichtung zu verwenden ist. In weiteren Merkmalen ist die tragbare Zugangsvorrichtung ein Schlüsselanhänger oder ein Zellular-/ Mobilmobiltelefon.In further features, the access module is configured to execute an algorithm to determine which antenna pair of the first of the multi-axis polarized RF antenna arrays and the second of the multi-axis polarized RF antenna arrays to use for communicating with the portable access device. In other features, the portable entry device is a key fob or a cellular/mobile phone.
In weiteren Merkmalen wird ein Verfahren zum Kommunizieren mit einer tragbaren Zugangsvorrichtung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst iteratives Durchführen eines Algorithmus über ein Zugangsmodul eines Fahrzeugs, wobei der Algorithmus eine Aufeinanderfolge von Betriebsvorgängen umfasst, umfassend: Auswählen einer Frequenz aus Frequenzen; Auswählen eines Antennenpaars aus möglichen Antennenpaaren; wobei Antennen der möglichen Antennenpaare Antennen mit unterschiedlichen polarisierten Achsen umfassen; Übertragen eines Pakets an die tragbare Zugangsvorrichtung über das ausgewählte Antennenpaar; Empfangen eines ersten Empfangssignalstärkeindikators (RSSI) und eines Antwortsignals von der tragbaren Zugangsvorrichtung, wobei der erste RSSI der Übertragung des Pakets entspricht; und Messen eines zweiten RSSI des Antwortsignals. Basierend auf den ersten RSSIs und den zweiten RSSIs werden eine beste der Frequenzen und ein bestes Antennenpaar der möglichen Antennenpaare ausgewählt. Ein oder mehr zusätzliche Pakete werden unter Verwendung der ausgewählten besten Frequenz und des ausgewählten besten Antennenpaars übertragen.In further features, a method of communicating with a portable access device is provided. The method includes iteratively running an algorithm over an access module of a vehicle, the algorithm including a sequence of operations comprising: selecting a frequency from frequencies; selecting an antenna pair from possible antenna pairs; wherein antennas of the possible antenna pairs comprise antennas with different polarized axes; transmitting a packet to the portable access device over the selected pair of antennas; receiving a first received signal strength indicator (RSSI) and a response signal from the trag bare access device, wherein the first RSSI corresponds to transmission of the packet; and measuring a second RSSI of the response signal. Based on the first RSSIs and the second RSSIs, a best of the frequencies and a best antenna pair of the possible antenna pairs are selected. One or more additional packets are transmitted using the selected best frequency and antenna pair.
In weiteren Merkmalen umfasst jedes ausgewählte Antennenpaar eine der linear polarisierten Antennen und eine der zirkular polarisierten Antennen.In further features, each selected pair of antennas includes one of the linearly polarized antennas and one of the circularly polarized antennas.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Übertragen von den ein oder mehr zusätzlichen Paketen zum Autorisieren der tragbaren Zugangsvorrichtung; Bestimmen, ob die tragbare Zugangsvorrichtung zum Zugang zu einem Innenraum des Fahrzeugs autorisiert ist; und Zulassen von Zugang zu einem Innenraum des Fahrzeugs, wenn die tragbare Zugangsvorrichtung autorisiert ist.In further features, the method additionally comprises: transmitting the one or more additional packets for authorizing the portable access device; determining whether the portable entry device is authorized to access an interior of the vehicle; and permitting access to an interior of the vehicle if the portable entry device is authorized.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Messen einer Flugzeit von den ein oder mehr zusätzlichen Paketen, umfassend eine Zeit zum Übertragen von den ein oder mehr zusätzlichen Paketen an die tragbare Zugangsvorrichtung und eine Zeit zum Empfangen von ein oder mehr Antworten von der tragbaren Zugangsvorrichtung; und Schätzen einer Distanz zwischen dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung basierend auf der gemessenen Flugzeit.In further features, the method additionally comprises: measuring a flight time of the one or more additional packets, including a time to transmit the one or more additional packets to the portable access device and a time to receive one or more responses from the portable access device; and estimating a distance between the vehicle and the portable access device based on the measured flight time.
In weiteren Merkmalen wird die geschätzte Distanz verwendet zum Detektieren, ob eine andere Vorrichtung versucht, einen Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriff durchzuführen. In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich, wenn die andere Vorrichtung versucht, einen Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriff durchzuführen, Durchführen einer Gegenmaßnahme, umfassend Verhindern von Zugang zu dem Innenraum des Fahrzeugs. In weiteren Merkmalen umfasst die Gegenmaßnahme Benachrichtigen eines Besitzers des Fahrzeugs über den Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriff.In further features, the estimated distance is used to detect whether another device is attempting a range extender type relay station attack. In further features, the method additionally includes, when the other device attempts to perform a range extender-type relay station attack, performing a countermeasure comprising preventing access to the interior of the vehicle. In further features, the countermeasure includes notifying an owner of the vehicle of the range extender-type relay station attack.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Austauschen von mehreren Paaren von unmodulierten Trägertönen mit der tragbaren Zugangsvorrichtung auf mehreren Frequenzen, wobei die Paare von unmodulierten Trägertönen empfangene Töne und übertragene Töne umfassen; Messen einer Phase von empfangenen Tönen relativ zu übertragenen Tönen und Erfassen bzw. Gewinnen von Frequenzdaten; und Schätzen einer Distanz zwischen dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung basierend auf den gemessenen Phasen und den Frequenzdaten.In further features, the method additionally comprises: exchanging multiple pairs of unmodulated carrier tones with the portable access device at multiple frequencies, the pairs of unmodulated carrier tones including received tones and transmitted tones; measuring a phase of received tones relative to transmitted tones and acquiring frequency data; and estimating a distance between the vehicle and the portable access device based on the measured phases and the frequency data.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich Bestimmen, ob eine andere Vorrichtung versucht, einen Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriff durchzuführen, basierend auf der geschätzten Distanz. In weiteren Merkmalen umfasst jedes ausgewählte Antennenpaar linear polarisierte Antennen.In further features, the method additionally includes determining whether another device is attempting a range extender-type relay station attack based on the estimated distance. In further features, each selected pair of antennas includes linearly polarized antennas.
In weiteren Merkmalen umfasst der Algorithmus Umschalten zwischen den möglichen Antennenpaaren zwischen nacheinander übertragenen Paketen. In weiteren Merkmalen umfasst der Algorithmus Umschalten zwischen den möglichen Antennenpaaren während einer Übertragung eines Teils eines Pakets. In weiteren Merkmalen ist der Teil des Pakets ein Kontinuierliche-Welle-Ton.In further features, the algorithm includes switching between the possible antenna pairs between successively transmitted packets. In further features, the algorithm includes switching between the possible antenna pairs during transmission of a portion of a packet. In other features, part of the package is a continuous wave tone.
In weiteren Merkmalen umfassen gewisse der möglichen Antennenpaare zwei Antennen, die kollokiert bzw. gemeinsam angeordnet sind.In further features, certain of the possible antenna pairs include two antennas that are collocated.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Übertragen von Paketen an die tragbare Zugangsvorrichtung; Messen von Flugzeitwerten für die Pakete basierend auf Antwortsignalen, die von der tragbaren Zugangsvorrichtung empfangen werden, wobei die Antwortsignale basierend auf den Paketen übertragen werden; Bestimmen, ob die andere Vorrichtung einen Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriff durchführt, basierend auf den Flugzeitwerten; und Verhindern von Zugang zu einem Innenraum des Fahrzeugs in Erwiderung auf Detektion des Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriffs.In further features, the method additionally comprises: transmitting packets to the portable access device; measuring time-of-flight values for the packets based on response signals received from the portable access device, the response signals being transmitted based on the packets; determining whether the other device is performing a range extender-type relay station attack based on the time-of-flight values; and preventing access to an interior of the vehicle in response to detection of the range extender-type relay station attack.
In weiteren Merkmalen ist die tragbare Zugangsvorrichtung ein Schlüsselanhänger oder ein Zellular-/Mobiltelefon. In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich Verschlüsseln eines Identifikators des besten Antennenpaars. Die Übertragung von den ein oder mehr zusätzlichen Paketen umfasst den verschlüsselten Identifikator des besten Antennenpaars.In other features, the portable entry device is a key fob or a cellular/mobile phone. In further features, the method additionally includes encrypting an identifier of the best antenna pair. The transmission of the one or more additional packets includes the encrypted identifier of the best antenna pair.
In weiteren Merkmalen wird ein Fahrzeugsystem zum Kommunizieren mit einer tragbaren Zugangsvorrichtung bereitgestellt. Das Fahrzeugsystem umfasst Antennen mit unterschiedlichen polarisierten Achsen und ein Zugangsmodul. Das Zugangsmodul ist konfiguriert zum iterativen Durchführen eines Algorithmus. Der Algorithmus umfasst eine Aufeinanderfolge von Betriebsvorgängen, umfassend: Auswählen einer Frequenz aus mehreren Frequenzen; Auswählen eines Antennenpaars aus den Antennen mit unterschiedlichen polarisierten Achsen; Übertragen eines Pakets an die tragbare Zugangsvorrichtung über das ausgewählte Antennenpaar; Empfangen eines ersten RSSI und eines Antwortsignals von der tragbaren Zugangsvorrichtung, wobei der erste RSSI der Übertragung des Pakets entspricht; und Messen eines zweiten RSSI des Antwortsignals. Das Zugangsmodul ist konfiguriert zum: Auswählen einer besten der Frequenzen und eines besten Antennenpaars der Antennenpaare basierend auf den ersten RSSIs und den zweiten RSSIs; und Übertragen von ein oder mehr zusätzlichen Paketen unter Verwendung der ausgewählten besten Frequenz und des ausgewählten besten Antennenpaars.In further features, a vehicle system for communicating with a portable entry device is provided. The vehicle system includes antennas with different polarized axes and an access module. The access module is configured to iteratively perform an algorithm. The algorithm comprises a sequence of operations including: selecting a frequency from a plurality of frequencies; selecting an antenna pair from the antennas with different polarized axes; transmitting a packet to the portable access device over the selected pair of antennas; receiving a first RSSI and a response signal from the portable access device, the first RSSI corresponding to transmission of the packet; and measuring a second RSSI of the response signal. The access module is configured to: select a best one of the frequencies and a best antenna pair of the antenna pairs based on the first RSSIs and the second RSSIs; and transmitting one or more additional packets using the selected best frequency and selected best antenna pair.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert zum: Messen einer Flugzeit von den ein oder mehr zusätzlichen Paketen, umfassend eine Zeit zum Übertragen von den ein oder mehr zusätzlichen Paketen an die tragbare Zugangsvorrichtung und eine Zeit zum Empfangen von ein oder mehr Antworten von der tragbaren Zugangsvorrichtung; und Schätzen einer Distanz zwischen dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung basierend auf der gemessenen Flugzeit.In further features, the access module is configured to: measure a flight time of the one or more additional packets, including a time to transmit the one or more additional packets to the portable access device and a time to receive one or more responses from the portable access device ; and estimating a distance between the vehicle and the portable access device based on the measured flight time.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert zum: Austauschen von mehreren Paaren von unmodulierten Trägertönen mit der tragbaren Zugangsvorrichtung auf mehreren Frequenzen, wobei die unmodulierten Trägertöne empfangene Töne und übertragene Töne umfassen; Messen der Phasen der empfangenen Töne relativ zu den übertragenen Tönen; Erfassen bzw. Gewinnen von den gemessenen Phasen und Frequenzdaten; und Schätzen einer Distanz zwischen dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung unter Verwendung von den gemessenen Phasen und der Frequenzdaten.In further features, the access module is configured to: exchange multiple pairs of unmodulated carrier tones with the portable access device at multiple frequencies, the unmodulated carrier tones including received tones and transmitted tones; measuring the phases of the received tones relative to the transmitted tones; acquiring the measured phase and frequency data; and estimating a distance between the vehicle and the portable access device using the measured phase and frequency data.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert zum Detektieren, ob die tragbare Zugangsvorrichtung versucht, einen Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriff durchzuführen, basierend auf der geschätzten Distanz.In further features, the access module is configured to detect whether the portable access device attempts to perform a range extender-type relay station attack based on the estimated distance.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert zum Detektieren, ob eine Vorrichtung versucht, einen Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriff durchzuführen, basierend auf der geschätzten Distanz.In further features, the access module is configured to detect whether a device is attempting to perform a range extender-type relay station attack based on the estimated distance.
In weiteren Merkmalen ist das Zugangsmodul konfiguriert, wenn die tragbare Zugangsvorrichtung versucht, einen Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriff durchzuführen, zum Durchführen einer Gegenmaßnahme, umfassend Verhindern von Zugang zu dem Innenraum des Fahrzeugs.In further features, when the portable entry device attempts to perform a range extender-type relay station attack, the entry module is configured to perform a countermeasure comprising preventing access to the interior of the vehicle.
In weiteren Merkmalen umfasst die Gegenmaßnahme Benachrichtigen eines Besitzers des Fahrzeugs über den Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriff. In weiteren Merkmalen ist die tragbare Zugangsvorrichtung ein Schlüsselanhänger oder ein Zellular-/Mobiltelefon.In further features, the countermeasure includes notifying an owner of the vehicle of the range extender-type relay station attack. In other features, the portable entry device is a key fob or a cellular/mobile phone.
In weiteren Merkmalen ist die tragbare Zugangsvorrichtung konfiguriert zum Verschlüsseln eines Identifikators des besten Antennenpaars. Die Übertragung von den ein oder mehr zusätzlichen Paketen umfasst den verschlüsselten Identifikator des besten Antennenpaars.In further features, the portable access device is configured to encrypt a best antenna pair identifier. The transmission of the one or more additional packets includes the encrypted identifier of the best antenna pair.
In weiteren Merkmalen wird ein System zum Detektieren eines Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs bereitgestellt. Das System umfasst einen ersten Sender, einen Empfänger und ein erstes Modul. Der erste Sender ist konfiguriert zum Übertragen eines ersten Hoch-/Radiofrequenzsignals von einem von einem Fahrzeug und einer tragbaren Zugangsvorrichtung an das andere von dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung. Der Empfänger ist konfiguriert zum Empfangen eines ersten Antwortsignals von einem von dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung in Erwiderung auf das erste Hoch-/Radiofrequenzsignal. Das erste Modul ist konfiguriert zum: Überwachen oder Erzeugen von ein oder mehr Parametern, die mit der Übertragung des ersten Hoch-/Radiofrequenzsignals und dem Empfang des ersten Antwortsignals in Zusammenhang stehen; Detektieren, basierend auf den ein oder mehr Parametern, des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs, der durch eine angreifende Vorrichtung durchgeführt wird, um zumindest eines von Zugang zu oder betriebliche Steuerung von dem Fahrzeug zu erhalten, wobei zumindest eines gilt/erfolgt von: (i) das erste Hoch-/Radiofrequenzsignal wird über die angreifende Vorrichtung von dem Fahrzeug zu der tragbaren Zugangsvorrichtung weitergeleitet, oder (ii) das erste Antwortsignal wird über die angreifende Vorrichtung von der tragbaren Zugangsvorrichtung zu dem Fahrzeug weitergeleitet; und Durchführen einer Gegenmaßnahme in Erwiderung auf Detektion des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs.In further features, a system for detecting a range-extending-type relay attack is provided. The system includes a first transmitter, a receiver, and a first module. The first transmitter is configured to transmit a first radio frequency signal from one of a vehicle and a portable access device to the other of the vehicle and the portable access device. The receiver is configured to receive a first response signal from one of the vehicle and the portable access device in response to the first radio frequency signal. The first module is configured to: monitor or generate one or more parameters associated with transmission of the first radio frequency signal and receipt of the first response signal; detecting, based on the one or more parameters, the range-extending-type relay attack performed by an attacking device to gain at least one of access to or operational control of the vehicle, wherein at least one of: (i) the the first radio frequency signal is relayed from the vehicle to the portable access device via the offending device, or (ii) the first response signal is relayed from the portable access device to the vehicle via the offending device; and performing a countermeasure in response to detection of the range-extending type relay attack.
In weiteren Merkmalen ist das erste Modul an dem Fahrzeug implementiert. In weiteren Merkmalen ist das erste Modul an der tragbaren Zugangsvorrichtung implementiert.In further features, the first module is implemented on the vehicle. In further features, the first module is implemented on the portable entry device.
In weiteren Merkmalen ist das erste Modul konfiguriert zum: Messen einer Umlaufzeit des ersten Hoch-/Radiofrequenzsignals; und Detektieren des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs basierend auf der Umlaufzeit.In further features, the first module is configured to: measure a round trip time of the first radio frequency signal; and detecting the range extension type relay attack based on the round trip time.
In weiteren Merkmalen ist das erste Modul konfiguriert zum: Übertragen eines zweiten Hoch-/Radiofrequenzsignals und Empfangen eines zweiten Antwortsignals vor Übertragung des ersten Hoch-/Radiofrequenzsignals und Empfang des ersten Antwortsignals; Überwachen von zumindest einem von einem ersten Empfangssignalstärkeindikator des zweiten Hoch-/ Radiofrequenzsignals oder einem zweiten Empfangssignalstärkeindikator des zweiten Antwortsignals; und Bestimmen, basierend auf zumindest einem von dem ersten Empfangssignalstärkeindikator oder dem zweiten Empfangssignalstärkeindikator, von zumindest einem von einem Weg, einer Frequenz, einem Kanal oder einem Antennenpaar zur Übertragung des ersten Hoch-/Radiofrequenzsignals und zum Empfang des ersten Antwortsignals.In further features, the first module is configured to: transmit a second radio frequency/radio frequency signal and receive a second response signal prior to transmitting the first radio frequency/radio frequency signal and receiving the first response signal; monitoring at least one of a first received signal strength indicator of the second radio frequency signal or a second received signal strength indicator of the second response signal; and determining, based on at least one of the first received signal strength indicator or the second received signal strength indicator, at least one of a path, frequency, channel, or antenna pair for transmitting the first radio frequency signal and for receiving the first response signal.
In weiteren Merkmalen ist das erste Modul konfiguriert zum: Übertragen eines zweiten Hoch-/Radiofrequenzsignals und Empfangen eines zweiten Antwortsignals vor Übertragung des ersten Hoch-/Radiofrequenzsignals und Empfang des ersten Antwortsignals; Überwachen eines Antennenpolarisationszustands entsprechend zumindest einem von dem zweiten Hoch-/Radiofrequenzsignal oder dem zweiten Antwortsignal; und Bestimmen, basierend auf dem Antennenpolarisationszustand von dem zumindest einen von dem ersten Hoch-/Radiofrequenzsignal oder dem ersten Antwortsignal, von zumindest einem von einem Weg, einer Frequenz, einem Kanal oder einem Antennenpaar zur Übertragung des ersten Hoch-/Radiofrequenzsignals und zum Empfang des ersten Antwortsignals.In further features, the first module is configured to: transmit a second radio frequency/radio frequency signal and receive a second response signal prior to transmitting the first radio frequency/radio frequency signal and receiving the first response signal; monitoring an antenna polarization state according to at least one of the second radio frequency signal and the second response signal; and determining, based on the antenna polarization state of the at least one of the first radio frequency/radio frequency signal or the first response signal, at least one of a path, frequency, channel, or antenna pair for transmitting the first radio frequency/radio frequency signal and for receiving the first response signal.
In weiteren Merkmalen ist das erste Modul konfiguriert zum Übertragen des ersten Hoch-/Radiofrequenzsignals, während das erste Antwortsignal oder ein zweites Hoch-/Radiofrequenzsignal von einem von dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung empfangen wird.In further features, the first module is configured to transmit the first radio frequency/radio frequency signal while receiving the first response signal or a second radio frequency/radio frequency signal from one of the vehicle and the portable entry device.
In weiteren Merkmalen ist das erste Modul konfiguriert zum Empfangen des ersten Antwortsignals, während ein zweites Hoch-/Radiofrequenzsignal von einem von dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung empfangen wird.In further features, the first module is configured to receive the first response signal while receiving a second radio frequency signal from one of the vehicle and the portable entry device.
In weiteren Merkmalen ist das erste Modul konfiguriert zum: Bestimmen einer Aufeinanderfolge von zufällig ausgewählten Frequenzen oder Kanälen; Teilen der Aufeinanderfolge von zufällig ausgewählten Frequenzen oder Kanälen mit einem von dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung; und Übertragen des ersten Hoch-/Radiofrequenzsignals und Empfangen des ersten Antwortsignals basierend auf den zufällig ausgewählten Frequenzen oder Kanälen.In further features, the first module is configured to: determine a succession of randomly selected frequencies or channels; sharing the succession of randomly selected frequencies or channels with one of the vehicle and the portable access device; and transmitting the first radio frequency signal and receiving the first response signal based on the randomly selected frequencies or channels.
In weiteren Merkmalen ist das erste Modul konfiguriert zum: Randomisieren von Zugangsadressen für das Fahrzeug oder die tragbare Zugangsvorrichtung; Teilen der randomisierten Zugangsadressen mit der tragbaren Zugangsvorrichtung; und Erzeugen des ersten Hoch-/Radiofrequenzsignals, sodass er eine der Zugangsadressen umfasst.In further features, the first module is configured to: randomize access addresses for the vehicle or portable access device; sharing the randomized access address with the portable access device; and generating the first radio frequency signal to include one of the access addresses.
In weiteren Merkmalen ist das erste Modul konfiguriert zum: Messen einer Länge von zumindest einem Bit des ersten Antwortsignals; und Detektieren des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs basierend auf der Länge des zumindest einen Bits.In further features, the first module is configured to: measure a length of at least one bit of the first response signal; and detecting the range extension type relay attack based on the length of the at least one bit.
In weiteren Merkmalen ist das erste Modul konfiguriert zum: Überwachen von Steigungen der steigenden und fallenden Flanken des ersten Antwortsignals; und Detektieren des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs basierend auf den Steigungen.In further features, the first module is configured to: monitor slopes of the rising and falling edges of the first response signal; and detecting the range extension type relay attack based on the slopes.
In weiteren Merkmalen ist das erste Modul konfiguriert zum: Verwenden einer gleitenden Korrelationsfunktion zum Ausrichten bzw. Angleichen des ersten Antwortsignals mit einer idealisierten Gaußschen Verlaufsform für ein bekanntes Bitmuster und eine bekannte Bitrate, umfassend Skalieren von Spitzen bzw. Spitzenwerten und Ausrichten bzw. Angleichen von Nullpunktverschiebungen; und Detektieren des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs basierend auf der Ausrichtung bzw. Angleichung.In further features, the first module is configured to: use a sliding correlation function to align the first response signal with an idealized Gaussian waveform for a known bit pattern and bit rate, including peak scaling and zero offset alignment ; and detecting the range-extending-type relay attack based on the alignment.
In weiteren Merkmalen ist das erste Modul konfiguriert zum: Akkumulieren von Teilen des ersten Antwortsignals, die früh nach einem Nulldurchgang und vor einer nächsten Spitze einer vorbestimmten Verlaufsform sind/liegen; Bestimmen eines Durchschnitts basierend auf den akkumulierten Teilen; und Detektieren des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs basierend auf dem Durchschnitt.In further features, the first module is configured to: accumulate portions of the first response signal that are early after a zero crossing and before a next peak of a predetermined history shape are/are; determining an average based on the accumulated parts; and detecting the range extension type relay attack based on the average.
In weiteren Merkmalen ist das erste Modul konfiguriert zum: Akkumulieren von Teilen des ersten Antwortsignals, die spät nach einer Spitze und vor einem nächsten Nulldurchgang einer vorbestimmten Verlaufsform sind/liegen; Bestimmen eines Durchschnitts basierend auf den akkumulierten Teilen; und Detektieren des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs basierend auf dem Durchschnitt.In further features, the first module is configured to: accumulate portions of the first response signal that are late after a peak and before a next zero crossing of a predetermined waveform; determining an average based on the accumulated parts; and detecting the range extension type relay attack based on the average.
In weiteren Merkmalen ist das erste Modul konfiguriert zum Randomisieren einer Ausbreitungsrichtung des ersten Hoch-/Radiofrequenzsignals, was umfasst, ob das erste Hoch-/Radiofrequenzsignal von dem Fahrzeug an die tragbare Zugangsvorrichtung oder von der tragbaren Zugangsvorrichtung an das Fahrzeug übertragen wird.In further features, the first module is configured to randomize a direction of propagation of the first radio frequency signal, including whether the first radio frequency signal is transmitted from the vehicle to the portable access device or from the portable access device to the vehicle.
In weiteren Merkmalen umfasst die Gegenmaßnahme Verhindern von zumindest einem von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug.In further features, the countermeasure includes preventing at least one of access to or operational control of the vehicle.
In weiteren Merkmalen umfasst das System zusätzlich einen zweiten Sender, der konfiguriert ist zum Übertragen eines Dummy-Signals, während der erste Sender das erste Hoch-/Radiofrequenzsignal überträgt oder der Empfänger das erste Antwortsignal empfängt.In further features, the system additionally includes a second transmitter configured to transmit a dummy signal while the first transmitter is transmitting the first radio frequency signal or the receiver is receiving the first response signal.
In weiteren Merkmalen umfasst das System: das erste Modul, das an dem Fahrzeug implementiert ist; und die tragbare Zugangsvorrichtung, die ein zweites Modul umfasst. Das erste Modul ist konfiguriert zum Übertragen des ersten Hoch-/Radiofrequenzsignals an die tragbare Zugangsvorrichtung und Empfangen des ersten Antwortsignals von der tragbaren Zugangsvorrichtung. Das zweite Modul ist konfiguriert zum Übertragen eines zweiten Hoch-/ Radiofrequenzsignals an das Fahrzeug und Empfangen eines zweiten Antwortsignals von dem Fahrzeug. Zumindest eines gilt/erfolgt von: das erste Modul überträgt das erste Hoch-/Radiofrequenzsignal, während das zweite Modul das erste Antwortsignal oder das zweite Hoch-/Radiofrequenzsignal überträgt, oder das erste Modul empfängt das erste Antwortsignal, während das zweite Modul das zweite Hoch-/Radiofrequenzsignal überträgt.In further features, the system includes: the first module implemented on the vehicle; and the portable access device comprising a second module. The first module is configured to transmit the first radio frequency signal to the portable access device and receive the first response signal from the portable access device. The second module is configured to transmit a second radio frequency signal to the vehicle and receive a second response signal from the vehicle. At least one applies/takes place from: the first module transmits the first radio frequency/radio frequency signal while the second module transmits the first response signal or the second radio/radio frequency signal, or the first module receives the first response signal while the second module transmits the second high -/radio frequency signal transmits.
In weiteren Merkmalen sind das erste Modul und das zweite Modul konfiguriert zum: Austauschen von zumindest drei Paaren von Funksignalen, die Abschnitte von unmodulierten Trägertönen enthalten, wobei die unmodulierten Trägertöne empfangene Töne und übertragene Töne umfassen; und Messen von Phasen der empfangenen Töne relativ zu den übertragenen Tönen. Ein oder mehr von dem ersten Modul und dem zweiten Modul ist konfiguriert zum: Erfassen bzw. Gewinnen von Frequenz- und Phaseninformationen; und Schätzen der Distanz zwischen dem ersten Modul und dem zweiten Modul basierend auf den Phasen- und Frequenzinformationen.In further features, the first module and the second module are configured to: exchange at least three pairs of radio signals that include portions of unmodulated carrier tones, the unmodulated carrier tones including received tones and transmitted tones; and measuring phases of the received tones relative to the transmitted tones. One or more of the first module and the second module is configured to: acquire frequency and phase information; and estimating the distance between the first module and the second module based on the phase and frequency information.
In weiteren Merkmalen ist das eine oder mehr von dem ersten Modul und dem zweiten Modul konfiguriert zum Verwenden der geschätzten Distanz zum Detektieren eines Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs.In further features, the one or more of the first module and the second module is configured to use the estimated distance to detect a range-extending-type relay attack.
In weiteren Merkmalen wird ein Verfahren zum Detektieren eines Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: Übertragen, über einen Sender, eines Hoch-/Radiofrequenzsignals von einem von einem Fahrzeug und einer tragbaren Zugangsvorrichtung an das andere von dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung; Empfangen, über einen Empfänger, eines Antwortsignals von einem von dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung in Erwiderung auf das Hoch-/Radiofrequenzsignal; Überwachen oder Erzeugen von ein oder mehr Parametern, die mit der Übertragung des Hoch-/Radiofrequenzsignals und dem Empfang des Antwortsignals in Zusammenhang stehen; und Detektieren, basierend auf den ein oder mehr Parametern, des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs, der durch eine angreifende Vorrichtung durchgeführt wird, um zumindest eines von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug zu erhalten. Es gilt/erfolgt zumindest eines von: (i) das Hoch-/Radiofrequenzsignal wird über die angreifende Vorrichtung von dem Fahrzeug zu der tragbaren Zugangsvorrichtung weitergeleitet, oder (ii) das Antwortsignal wird über die angreifende Vorrichtung von der tragbaren Zugangsvorrichtung zu dem Fahrzeug weitergeleitet. Das Verfahren umfasst zusätzlich: Durchführen einer Gegenmaßnahme in Erwiderung auf Detektion des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs; Messen einer Umlaufzeit des Hoch-/Radiofrequenzsignals; Überwachen von zumindest einem von einem ersten Empfangssignalstärkeindikator des Hoch-/Radiofrequenzsignals oder einem zweiten Empfangssignalstärkeindikator des Antwortsignals; und Detektieren des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs basierend auf der Umlaufzeit.In further features, a method for detecting a range-extending-type relay attack is provided. The method includes: transmitting, via a transmitter, a radio frequency signal from one of a vehicle and a portable access device to the other of the vehicle and the portable access device; receiving, via a receiver, a response signal from one of the vehicle and the portable access device in response to the radio frequency signal; monitoring or generating one or more parameters associated with transmission of the radio frequency signal and receipt of the response signal; and detecting, based on the one or more parameters, the range-extending-type relay attack performed by an attacking device to gain at least one of access to or operational control of the vehicle. At least one of: (i) the radio frequency signal is relayed from the vehicle to the portable access device via the offending device, or (ii) the response signal is relayed from the portable access device to the vehicle via the offending device. The method additionally includes: performing a countermeasure in response to detection of the range-extending-type relay attack; measuring a round trip time of the radio frequency signal; monitoring at least one of a first received signal strength indicator of the radio frequency signal or a second received signal strength indicator of the response signal; and detecting the range extension type relay attack based on the round trip time.
In weiteren Merkmalen wird ein System zum Zugang zu oder Bereitstellung von Betriebssteuerung von einem Fahrzeug bereitgestellt. Das System umfasst eine Master-Vorrichtung, umfassend: ein erstes Antennenmodul mit ersten Antennen mit unterschiedlichen polarisierten Achsen; einen Sender, der konfiguriert ist zum Übertragen eines Herausforderungssignals über das erste Antennenmodul von dem Fahrzeug an eine Slave-Vorrichtung, wobei die Slave-Vorrichtung eine tragbare Zugangsvorrichtung ist; und einen ersten Empfänger, der konfiguriert ist zum Empfangen eines Antwortsignals in Erwiderung auf das Herausforderungssignal von der Slave-Vorrichtung. Das System umfasst zusätzlich eine erste Sniffer- bzw. Schnüfflervorrichtung, umfassend: ein zweites Antennenmodul mit zweiten Antennen mit unterschiedlichen polarisierten Achsen; und einen zweiten Empfänger, der konfiguriert ist zum Empfangen, über das zweite Antennenmodul, des Herausforderungssignals von dem Sender und des Antwortsignals von der Slave-Vorrichtung. Die erste Sniffer-Vorrichtung ist konfiguriert zum Messen, wann das Herausforderungssignal und das Antwortsignal an der ersten Sniffer-Vorrichtung ankommen, um Ankunftszeiten bereitzustellen. Die Master-Vorrichtung oder die erste Sniffer-Vorrichtung ist konfiguriert zum (i) Schätzen von zumindest einem von einer Distanz von dem Fahrzeug zu der Slave-Vorrichtung oder einem Ort der Slave-Vorrichtung relativ zu dem Fahrzeug basierend auf den Ankunftszeiten, und (ii) Verhindern von zumindest einem von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug basierend auf dem geschätzten einen von der Distanz oder dem Ort.In further features, a system for accessing or providing operational control from a vehicle is provided. The system includes a master device comprising: a first antenna module having first antennas with different polarized axes; a transmitter configured to transmit a challenge signal via the first antenna module from the vehicle to a slave device, the slave device being a portable access device; and a first receiver configured to receive a response signal in response to the challenge signal from the slave device. The system additionally includes a first sniffer device comprising: a second antenna module having second antennas with different polarized axes; and a second receiver configured to receive, via the second antenna module, the challenge signal from the transmitter and the response signal from the slave device. The first sniffer device is configured to measure when the challenge signal and the response signal arrive at the first sniffer device to provide arrival times. The master device or the first sniffer device is configured to (i) estimate at least one of a distance from the vehicle to the slave device or a location of the slave device relative to the vehicle based on the arrival times, and (ii ) Preventing at least one of access to or operational control of the vehicle based on the estimated one of distance or location.
In weiteren Merkmalen ist die Master-Vorrichtung oder die erste Sniffer-Vorrichtung konfiguriert zum: Bestimmen einer Umlaufzeit, die mit der Übertragung des Herausforderungssignals in Zusammenhang steht, basierend auf den Ankunftszeiten; und Detektieren, basierend auf der Umlaufzeit, eines Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs, der durch eine angreifende Vorrichtung durchgeführt wird, um zumindest eines von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug zu erhalten. Das Antwortsignal wird durch die angreifende Vorrichtung von der Slave-Vorrichtung zu dem Fahrzeug weitergeleitet und durch die angreifende Vorrichtung verändert. Die Master-Vorrichtung ist konfiguriert zum Durchführen einer Gegenmaßnahme in Erwiderung auf Detektion des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs.In further features, the master device or the first sniffer device is configured to: determine a round trip time associated with transmission of the challenge signal based on the arrival times; and detecting, based on the round-trip time, a range-extending-type relay attack performed by an attacking device to gain at least one of access to or operational control of the vehicle. The response signal is relayed from the slave device to the vehicle by the attacking device and modified by the attacking device. The master device is configured to perform a countermeasure in response to detection of the range extension type relay attack.
In weiteren Merkmalen und zu jedem Zeitpunkt ist zumindest eine der ersten Antennen des ersten Antennenmoduls nicht mit zumindest einer der zweiten Antennen des zweiten Antennenmoduls kreuzpolarisiert.In further features and at all times at least one of the first antennas of the first antenna module is not cross-polarized with at least one of the second antennas of the second antenna module.
In weiteren Merkmalen und zu jedem Zeitpunkt ist zumindest eine der ersten Antennen des ersten Antennenmoduls nicht mit einer Antenne der Slave-Vorrichtung kreuzpolarisiert.In further features and at all times, at least one of the first antennas of the first antenna module is not cross-polarized with an antenna of the slave device.
In weiteren Merkmalen ist die Master-Vorrichtung oder die erste Sniffer-Vorrichtung konfiguriert zum: Bestimmen eines ersten Zeitbetrags für die erste Sniffer-Vorrichtung zum Empfangen des Herausforderungssignals und eines zweiten Zeitbetrags für die Sniffer-Vorrichtung zum Empfangen des Antwortsignals; und Schätzen der Distanz basierend auf dem ersten Zeitbetrag und dem zweiten Zeitbetrag.In further features, the master device or the first sniffer device is configured to: determine a first amount of time for the first sniffer device to receive the challenge signal and a second amount of time for the sniffer device to receive the response signal; and estimating the distance based on the first amount of time and the second amount of time.
In weiteren Merkmalen umfasst das System zusätzlich einen zweiten Sniffer bzw. Schnüffler und einen dritten Sniffer bzw. Schnüffler. Die zweite Sniffer-Vorrichtung umfasst ein drittes Antennenmodul mit dritten Antennen und einen dritten Empfänger, der konfiguriert ist zum Empfangen, über das dritte Antennenmodul, des Herausforderungssignals von dem Sender und des Antwortsignals von der Slave-Vorrichtung. Die dritte Sniffer-Vorrichtung umfasst ein viertes Antennenmodul mit vierten Antennen und einen vierten Empfänger, der konfiguriert ist zum Empfangen, über das vierte Antennenmodul, des Herausforderungssignals von dem Sender und des Antwortsignals von der Slave-Vorrichtung. Die zweite Sniffer-Vorrichtung ist konfiguriert zum Messen, wann das Herausforderungssignal und das Antwortsignal an der zweiten Sniffer-Vorrichtung ankommen, um Ankunftszeiten bereitzustellen. Die dritte Sniffer-Vorrichtung ist konfiguriert zum Messen, wann das Herausforderungssignal und das Antwortsignal an der dritten Sniffer-Vorrichtung ankommen, um Ankunftszeiten bereitzustellen. Die Master-Vorrichtung, die erste Sniffer-Vorrichtung, die zweite Sniffer-Vorrichtung oder die dritte Sniffer-Vorrichtung ist konfiguriert zum Schätzen des Orts basierend auf den durch die erste Sniffer-Vorrichtung bereitgestellten Ankunftszeiten, den durch die zweite Sniffer-Vorrichtung bereitgestellten Ankunftszeiten und den durch die dritte Sniffer-Vorrichtung bereitgestellten Ankunftszeiten.In further features, the system additionally includes a second sniffer and a third sniffer. The second sniffer device includes a third antenna module having third antennas and a third receiver configured to receive, via the third antenna module, the challenge signal from the transmitter and the response signal from the slave device. The third sniffer device includes a fourth antenna module having fourth antennas and a fourth receiver configured to receive, via the fourth antenna module, the challenge signal from the transmitter and the response signal from the slave device. The second sniffer device is configured to measure when the challenge signal and the response signal arrive at the second sniffer device to provide arrival times. The third sniffer device is configured to measure when the challenge signal and the response signal arrive at the third sniffer device to provide arrival times. The master device, the first sniffer device, the second sniffer device, or the third sniffer device is configured to estimate the location based on the arrival times provided by the first sniffer device, the arrival times provided by the second sniffer device, and the arrival times provided by the third sniffer device.
In weiteren Merkmalen ist die erste Sniffer-Vorrichtung konfiguriert zum Bestimmen eines ersten Zeitbetrags für die erste Sniffer-Vorrichtung zum Empfangen des Antwortsignals. Die zweite Sniffer-Vorrichtung ist konfiguriert zum Bestimmen eines zweiten Zeitbetrags für die zweite Sniffer-Vorrichtung zum Empfangen des Antwortsignals. Die dritte Sniffer-Vorrichtung ist konfiguriert zum Bestimmen eines dritten Zeitbetrags für die dritte Sniffer-Vorrichtung zum Empfangen des Antwortsignals. Die Master-Vorrichtung, die erste Sniffer-Vorrichtung, die zweite Sniffer-Vorrichtung oder die dritte Sniffer-Vorrichtung ist konfiguriert zum Schätzen des Orts basierend auf dem ersten Zeitbetrag, dem zweiten Zeitbetrag und dem dritten Zeitbetrag.In further features, the first sniffer device is configured to determine a first amount of time for the first sniffer device to receive the response signal. The second sniffer device is configured to determine a second amount of time for the second sniffer device to receive the response signal. The third sniffer device is configured to determine a third amount of time for the third sniffer device to receive the response signal. The master device, the first sniffer device, the second sniffer device, or the third sniffer device is configured to estimate the location based on the first amount of time, the second amount of time, and the third amount of time.
In weiteren Merkmalen ist die Master-Vorrichtung konfiguriert zum periodischen Senden des Herausforderungssignals oder weiterer Herausforderungssignale an die Slave-Vorrichtung und Empfangen jeweiliger Antwortsignale von der Slave-Vorrichtung. Die erste Sniffer-Vorrichtung ist konfiguriert zum Messen, wann die Herausforderungssignale und die Antwortsignale an der ersten Sniffer-Vorrichtung ankommen, um entsprechende Ankunftszeiten bereitzustellen. Die Master-Vorrichtung oder die erste Sniffer-Vorrichtung ist konfiguriert zum (i) Aktualisieren von dem zumindest einen von der Distanz oder dem Ort basierend auf den Ankunftszeiten, die mit den Herausforderungssignalen und den Antwortsignalen in Zusammenhang stehen, und (ii) Verhindern von zumindest einem von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug basierend auf dem zumindest einen von der aktualisierten Distanz oder dem aktualisierten Ort.In further features, the master device is configured to periodically transmit the challenge signal or further challenge signals to the slave device and receive respective response signals from the slave device. The first sniffer device is configured to measure when the challenge signals and the response signals arrive at the first sniffer device to provide corresponding arrival times. The master device or the first sniffer device is configured to (i) update the at least one of the distance or the location based on the arrival times associated with the challenge signals and the response signals, and (ii) prevent at least one of the one of accessing or controlling operation of the vehicle based on the at least one of the updated distance or the updated location.
In weiteren Merkmalen wird ein Verfahren zum Zugang zu oder Bereitstellung von Betriebssteuerung von einem Fahrzeug bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: Übertragen eines Herausforderungssignals über ein erstes Antennenmodul von einer Master-Vorrichtung des Fahrzeugs an eine Slave-Vorrichtung, wobei das erste Antennenmodul erste Antennen mit unterschiedlichen polarisierten Achsen umfasst; Empfangen, an einem ersten Empfänger, eines Antwortsignals in Erwiderung auf das Herausforderungssignal von der Slave-Vorrichtung; Empfangen, an einer ersten Sniffer-Vorrichtung, über ein zweites Antennenmodul und einen zweiten Empfänger, des Herausforderungssignals von der Master-Vorrichtung und des Antwortsignals von der Slave-Vorrichtung, wobei das zweite Antennenmodul zweite Antennen mit unterschiedlichen polarisierten Achsen umfasst; Messen, wann das Herausforderungssignal und das Antwortsignal an der ersten Sniffer-Vorrichtung empfangen werden, um Ankunftszeiten über die erste Sniffer-Vorrichtung bereitzustellen; Schätzen von zumindest einem von einer Distanz von dem Fahrzeug zu der Slave-Vorrichtung oder einem Ort der Slave-Vorrichtung relativ zu dem Fahrzeug basierend auf den Ankunftszeiten; und Verhindern von zumindest einem von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug basierend auf dem geschätzten einen von der Distanz oder dem Ort.In other features, a method of accessing or providing operational control from a vehicle is provided. The method includes: transmitting a challenge signal from a master device of the vehicle to a slave device via a first antenna module, the first antenna module including first antennas with different polarized axes; receiving, at a first receiver, a response signal in response to the challenge signal from the slave device; receiving, at a first sniffer device, via a second antenna module and a second receiver, the challenge signal from the master device and the response signal from the slave device, the second antenna module comprising second antennas with different polarized axes; measuring when the challenge signal and the response signal are received at the first sniffer device to provide times of arrival across the first sniffer device; estimating at least one of a distance from the vehicle to the slave device or a location of the slave device relative to the vehicle based on the arrival times; and preventing at least one of access to or operational control of the vehicle based on the estimated one of the distance and the location.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren: Bestimmen einer Umlaufzeit, die mit der Übertragung des Herausforderungssignals in Zusammenhang steht, basierend auf den Ankunftszeiten; Detektieren, basierend auf der Umlaufzeit, eines Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs, der durch eine angreifende Vorrichtung durchgeführt wird, um zumindest eines von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug zu erhalten, wobei das Antwortsignal über die angreifende Vorrichtung von der Slave-Vorrichtung zu dem Fahrzeug weitergeleitet und durch die angreifende Vorrichtung verändert wird; und Durchführen einer Gegenmaßnahme in Erwiderung auf Detektion des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs.In further features, the method includes: determining a round trip time associated with transmission of the challenge signal based on the arrival times; Detecting, based on the round-trip time, a range-extending-type relay attack performed by an attacking device to gain at least one of access to or operational control of the vehicle, wherein the response signal is relayed via the attacking device from the slave device to the vehicle and is altered by the attacking device; and performing a countermeasure in response to detection of the range-extending type relay attack.
In weiteren Merkmalen und zu jedem Zeitpunkt ist zumindest eine von den ersten Antennen des ersten Antennenmoduls nicht mit zumindest einer der zweiten Antennen des zweiten Antennenmoduls kreuzpolarisiert.In further features and at all times at least one of the first antennas of the first antenna module is not cross polarized with at least one of the second antennas of the second antenna module.
In weiteren Merkmalen und zu jedem Zeitpunkt ist zumindest eine der ersten Antennen des ersten Antennenmoduls nicht mit einer Antenne der Slave-Vorrichtung kreuzpolarisiert.In further features and at all times, at least one of the first antennas of the first antenna module is not cross-polarized with an antenna of the slave device.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Bestimmen eines ersten Zeitbetrags für die erste Sniffer-Vorrichtung zum Empfangen des Herausforderungssignals und eines zweiten Zeitbetrags für die Sniffer-Vorrichtung zum Empfangen des Antwortsignals; und Schätzen der Distanz basierend auf dem ersten Zeitbetrag und dem zweiten Zeitbetrag.In further features, the method additionally comprises: determining a first amount of time for the first sniffer device to receive the challenge signal and a second amount of time for the sniffer device to receive the response signal; and estimating the distance based on the first amount of time and the second amount of time.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Empfangen, an einem dritten Empfänger einer zweiten Sniffer-Vorrichtung, über ein drittes Antennenmodul, des Herausforderungssignals von dem Sender und des Antwortsignals von der Slave-Vorrichtung, wobei das dritte Antennenmodul dritte Antennen mit unterschiedlichen polarisierten Achsen umfasst; und Empfangen, an einem vierten Empfänger einer dritten Sniffer-Vorrichtung, über ein viertes Antennenmodul, des Herausforderungssignals von dem Sender und des Antwortsignals von der Slave-Vorrichtung. Das vierte Antennenmodul umfasst vierte Antennen mit unterschiedlichen polarisierten Achsen. Das Verfahren umfasst zusätzlich: Messen, wann das Herausforderungssignal und das Antwortsignal an der zweiten Sniffer-Vorrichtung ankommen, um Ankunftszeiten über die zweite Sniffer-Vorrichtung bereitzustellen; Messen, wann das Herausforderungssignal und das Antwortsignal an der dritten Sniffer-Vorrichtung ankommen, um Ankunftszeiten über die dritte Sniffer-Vorrichtung bereitzustellen; und Schätzen des Orts basierend auf den durch die erste Sniffer-Vorrichtung bereitgestellten Ankunftszeiten, den durch die zweite Sniffer-Vorrichtung bereitgestellten Ankunftszeiten und den durch die dritte Sniffer-Vorrichtung bereitgestellten Ankunftszeiten.In further features, the method additionally comprises: receiving, at a third receiver of a second sniffer device, via a third antenna module, the challenge signal from the transmitter and the response signal from the slave device, wherein the third antenna module comprises third antennas with different polarized axes ; and receiving, at a fourth receiver of a third sniffer device, via a fourth antenna module, the challenge signal from the transmitter and the response signal from the slave device. The fourth antenna module includes fourth antennas with different polarized axes. The method additionally includes: measuring when the challenge signal and the response signal arrive at the second sniffer device to provide arrival times via the second sniffer device; measuring when the challenge signal and the response signal arrive at the third sniffer device to provide arrival times across the third sniffer device; and estimating the location based on the arrival times provided by the first sniffer device, the arrival times provided by the second sniffer device, and the arrival times provided by the third sniffer device.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Bestimmen eines ersten Zeitbetrags für die erste Sniffer-Vorrichtung zum Empfangen des Antwortsignals; Bestimmen eines zweiten Zeitbetrags für die zweite Sniffer-Vorrichtung zum Empfangen des Antwortsignals; Bestimmen eines dritten Zeitbetrags für die dritte Sniffer-Vorrichtung zum Empfangen des Antwortsignals; und Schätzen des Orts basierend auf dem ersten Zeitbetrag, dem zweiten Zeitbetrag und dem dritten Zeitbetrag.In further features, the method additionally comprises: determining a first amount of time for the first sniffer device to receive the response signal; determining a second amount of time for the second sniffer device to receive the response signal; determining a third amount of time for the third sniffer device to receive the response signal; and estimating the location based on the first amount of time, the second amount of time, and the third amount of time.
In weiteren Merkmalen erfolgt periodisches Senden des Herausforderungssignals oder weiterer Herausforderungssignale von der Master-Vorrichtung an die Slave-Vorrichtung und Empfangen jeweiliger Antwortsignale von der Slave-Vorrichtung; Messen, an der ersten Sniffer-Vorrichtung, wann die Herausforderungssignale und die Antwortsignale an der ersten Sniffer-Vorrichtung ankommen, um entsprechende Ankunftszeiten bereitzustellen; Aktualisieren von dem zumindest einen von der Distanz oder dem Ort basierend auf den Ankunftszeiten, die mit den Herausforderungssignalen und den Antwortsignalen in Zusammenhang stehen; und Verhindern von zumindest einem von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug basierend auf dem zumindest einen von der aktualisierten Distanz oder dem aktualisierten Ort.In further features, the master device periodically transmits the challenge signal or further challenge signals to the slave device and receives respective response signals from the slave device; measuring, at the first sniffer device, when the challenge signals and the response signals arrive at the first sniffer device to provide corresponding arrival times; updating the at least one of the distance and the location based on the arrival times associated with the challenge signals and the response signals; and preventing at least one of access to or operational control of the vehicle based on the at least one of the updated distance or the updated location.
In weiteren Merkmalen wird ein System zum Zugang zu oder Bereitstellung von Betriebssteuerung von einem Fahrzeug bereitgestellt. Das System umfasst eine erste Netzwerkvorrichtung und ein Steuermodul. Die erste Netzwerkvorrichtung umfasst ein erstes Antennenmodul, einen Sender und einen Empfänger. Das erste Antennenmodul umfasst Antennen mit unterschiedlichen polarisierten Achsen. Der Sender ist konfiguriert zum Übertragen einer Aufeinanderfolge von Tönen über das erste Antennenmodul von dem Fahrzeug an eine zweite Netzwerkvorrichtung und Ändern der Frequenzen der Töne während/bei der Übertragung der Aufeinanderfolge von Tönen. Zu jedem Zeitpunkt ist zumindest eine der Antennen des ersten Antennenmoduls nicht mit einer Antenne der zweiten Netzwerkvorrichtung kreuzpolarisiert. Der Empfänger ist konfiguriert zum Empfangen der Aufeinanderfolge von Tönen von der zweiten Netzwerkvorrichtung. Das Steuermodul ist konfiguriert zum (i) Bestimmen von Differenzen von Phasen der Aufeinanderfolge von Tönen gegenüber Differenzen von Frequenzen der Aufeinanderfolge von Tönen, (ii) Bestimmen einer Distanz zwischen der ersten Netzwerkvorrichtung und der zweiten Netzwerkvorrichtung basierend auf den Differenzen der Phasen und den Differenzen der Frequenzen, und (iii) Verhindern von zumindest einem von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug basierend auf der Distanz.In further features, a system for accessing or providing operational control from a vehicle is provided. The system includes a first network device and a control module. The first network device includes a first antenna module, a transmitter, and a receiver. The first antenna module includes antennas with different polarized axes. The transmitter is configured to transmit a sequence of tones via the first antenna module from the vehicle to a second network device and change the frequencies of the tones during the transmission of the sequence of tones. At any point in time, at least one of the antennas of the first antenna module is not cross-polarized with an antenna of the second network device. The receiver is configured to receive the sequence of tones from the second network device. The control module is configured to (i) determine differences in phases of the succession of tones versus differences in frequencies of the succession of tones, (ii) determine a distance between the first network device and the second network device based on the differences in the phases and the differences in the frequencies, and (iii) preventing at least one of access to or operational control of the vehicle based on distance.
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert zum: Ändern, für jeden der Töne, einer entsprechenden Frequenz während/bei Übertragung desjenigen Tons; Erzeugen von Kurven jeweils für die Töne, die Änderungen von Phasen von jedem der Töne mit Änderungen von Frequenzen in Beziehung bringen; Bestimmen von Steigungen der Kurven; und Bestimmen der Distanz basierend auf den Steigungen der Kurven.In further features, the control module is configured to: change, for each of the tones, a corresponding frequency during/on transmission of that tone; generating curves, respectively for the tones, relating changes in phases of each of the tones to changes in frequencies; determining slopes of the curves; and determining the distance based on the slopes of the curves.
In weiteren Merkmalen randomisiert das Steuermodul einen für die Übertragung der Aufeinanderfolge von Tönen ausgewählten Kanal.In further features, the control module randomizes a channel selected for transmission of the sequence of tones.
In weiteren Merkmalen randomisiert das Steuermodul eine Richtung, in der Töne zwischen der ersten Netzwerkvorrichtung und der zweiten Netzwerkvorrichtung übertragen werden. Die Töne umfassen ein oder mehr der Töne in der Aufeinanderfolge von Tönen.In further features, the control module randomizes a direction in which tones are transmitted between the first network device and the second network device. The tones include one or more of the tones in the sequence of tones.
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert zum: Übertragen und Empfangen einer Aufeinanderfolge von Tönen über den Sender und den Empfänger; und Bestimmen der Distanz basierend auf Differenzen von Phasen und entsprechenden Differenzen von Frequenzen der Aufeinanderfolge von Tönen.In further features, the control module is configured to: transmit and receive a sequence of tones via the transmitter and the receiver; and determining the distance based on differences in phases and corresponding differences in frequencies of the succession of tones.
In weiteren Merkmalen umfasst das System zusätzlich die zweite Netzwerkvorrichtung. Die erste Netzwerkvorrichtung umfasst einen ersten Tonaustausch-Responder und einen ersten Tonaustausch-Initiator. Der erste Tonaustausch-Initiator umfasst den Sender. Der erste Tonaustausch-Responder umfasst den Empfänger. Die zweite Netzwerkvorrichtung umfasst einen zweiten Tonaustausch-Responder und einen zweiten Tonaustausch-Initiator. Der zweite Tonaustausch-Responder antwortet auf die Aufeinanderfolge von Tönen durch Übertragen der Aufeinanderfolge von Tönen oder einer zweiten Aufeinanderfolge von Tönen zurück an den ersten Tonaustausch-Initiator. Der zweite Tonaustausch-Initiator überträgt eine dritte Aufeinanderfolge von Tönen an den ersten Tonaustausch-Responder.In further features, the system additionally includes the second network device. The first network device includes a first tone exchange responder and a first tone exchange initiator. The first tone exchange initiator includes the transmitter. The first tone exchange responder includes the receiver. The second network device includes a second tone exchange responder and a second tone exchange initiator. The second tone exchange responder responds to the burst of tones by transmitting the burst of tones or a second burst of tones back to the first tone exchange initiator. The second tone exchange initiator transmits a third sequence of tones to the first tone exchange responder.
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert zum Bestimmen der Distanz basierend auf zumindest einem von (i) Differenzen von Phasen der zweiten Aufeinanderfolge von Tönen gegenüber Differenzen von Frequenzen der zweiten Aufeinanderfolge von Tönen oder (ii) Differenzen von Phasen der dritten Aufeinanderfolge von Tönen gegenüber Differenzen von Frequenzen der dritten Aufeinanderfolge von Tönen.In further features, the control module is configured to determine the distance based on at least one of (i) differences in phases of the second succession of tones versus differences in frequencies of the second succession of tones or (ii) differences in phases of the third succession of tones versus differences of frequencies of the third succession of tones.
In weiteren Merkmalen ist die erste Netzwerkvorrichtung innerhalb des Fahrzeugs implementiert. Die zweite Netzwerkvorrichtung ist eine tragbare Zugangsvorrichtung.In further features, the first network device is implemented within the vehicle. The second network device is a portable access device.
In weiteren Merkmalen überträgt die erste Netzwerkvorrichtung gleichzeitig zwei Symbole auf zwei unterschiedlichen Frequenzen an die zweite Netzwerkvorrichtung. Die zwei Symbole sind in der Länge jeweils kleiner oder gleich 1 µs, um einen erfolgreichen Angriff zu verhindern.In further features, the first network device simultaneously transmits two symbols on two different frequencies to the second network device. The two symbols are each less than or equal to 1 µs in length to prevent a successful attack.
In weiteren Merkmalen sind Taktzeitzeiten/-gebungen der ersten Netzwerkvorrichtung und der zweiten Netzwerkvorrichtung synchronisiert. Die erste Netzwerkvorrichtung überträgt ein erstes Symbol an die zweite Netzwerkvorrichtung auf einer ersten Frequenz. Die zweite Netzwerkvorrichtung überträgt ein zweites Symbol an die erste Netzwerkvorrichtung gleichzeitig zu der Übertragung des ersten Symbols durch die erste Netzwerkvorrichtung an die zweite Netzwerkvorrichtung. Das erste Symbol und das zweite Symbol sind in der Länge jeweils kleiner oder gleich 1 µs, um einen erfolgreichen Angriff zu verhindern.In further features, clock timings/timings of the first network device and the second network device are synchronized. The first network device transmits a first symbol to the second network device on a first frequency. The second network device transmits a second symbol to the first network device concurrently with the transmission of the first symbol by the first network device to the second network device. The first symbol and the second symbol are each less than or equal to 1 µs in length to prevent a successful attack.
In weiteren Merkmalen wird ein Verfahren zum Zugang zu und Bereitstellen von Betriebssteuerung von einem Fahrzeug bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: Übertragen einer Aufeinanderfolge von Tönen von einer ersten Netzwerkvorrichtung über einen Sender und ein erstes Antennenmodul an eine zweite Netzwerkvorrichtung und Ändern der Frequenzen der Töne während/bei der Übertragung der Aufeinanderfolge von Tönen, wobei das erste Antennenmodul Antennen umfasst, und wobei zu jedem Zeitpunkt zumindest eine der Antennen des ersten Antennenmoduls nicht mit einer Antenne der zweiten Netzwerkvorrichtung kreuzpolarisiert ist; Empfangen, an einem Empfänger in dem Fahrzeug, der Aufeinanderfolge von Tönen von der zweiten Netzwerkvorrichtung; Bestimmen von Differenzen von Phasen der Aufeinanderfolge von Tönen gegenüber Differenzen von Frequenzen der Aufeinanderfolge von Tönen; Bestimmen einer Distanz zwischen der ersten Netzwerkvorrichtung und der zweiten Netzwerkvorrichtung basierend auf den Differenzen der Phasen und den Differenzen der Frequenzen; und Verhindern von zumindest einem von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug basierend auf der Distanz.In further features, a method of accessing and providing operational control from a vehicle is provided. The method comprises: transmitting a sequence of tones from a first network device via a transmitter and a first antenna module to a second network device and changing the frequencies of the tones during the transmission of the sequence of tones, wherein the first antenna module comprises antennas, and wherein to at any time at least one of the antennas of the first antenna module is not cross-polarized with an antenna of the second network device; receiving, at a receiver in the vehicle, the sequence of tones from the second network device; determining differences in phases of the succession of tones versus differences in frequencies of the succession of tones; determining a distance between the first network device and the second network device based on the difference in phase and the difference in frequency; and preventing at least one of access to or operational control of the vehicle based on the distance.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Ändern, für jeden der Töne, einer entsprechenden Frequenz während/bei Übertragung desjenigen Tons; Erzeugen von Kurven jeweils für die Töne, die Änderungen von Phasen von jedem der Töne mit Änderungen von Frequenzen in Beziehung bringen; Bestimmen von Steigungen der Kurven; und Bestimmen der Distanz basierend auf den Steigungen der Kurven.In further features, the method additionally comprises: changing, for each of the tones, a corresponding frequency during/on transmission of that tone; generating curves, respectively for the tones, relating changes in phases of each of the tones to changes in frequencies; determining slopes of the curves; and determining the distance based on the slopes of the curves.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich Randomisieren eines für die Übertragung der Aufeinanderfolge von Tönen ausgewählten Kanals.In further features, the method additionally includes randomizing a channel selected for transmission of the sequence of tones.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich Randomisieren einer Richtung, in der Töne zwischen der ersten Netzwerkvorrichtung und der zweiten Netzwerkvorrichtung übertragen werden. Die Töne umfassen ein oder mehr der Töne in der Aufeinanderfolge von Tönen.In further features, the method additionally includes randomizing a direction in which tones are transmitted between the first network device and the second network device. The tones include one or more of the tones in the sequence of tones.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Übertragen und Empfangen einer Aufeinanderfolge von Tönen über den Sender und den Empfänger; und Bestimmen der Distanz basierend auf Differenzen von Phasen und entsprechenden Differenzen von Frequenzen der Aufeinanderfolge von Tönen.In further features, the method additionally comprises: transmitting and receiving a sequence of tones via the transmitter and the receiver; and determining the distance based on differences in phases and corresponding differences in frequencies of the succession of tones.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Antworten auf die Aufeinanderfolge von Tönen über einen zweiten Tonaustausch-Responder der zweiten Netzwerkvorrichtung durch Übertragen der Aufeinanderfolge von Tönen oder einer zweiten Aufeinanderfolge von Tönen zurück an einen ersten Tonaustausch-Initiator der ersten Netzwerkvorrichtung, wobei der erste Tonaustausch-Initiator den Sender umfasst; und Übertragen einer dritten Aufeinanderfolge von Tönen über einen zweiten Tonaustausch-Initiator der zweiten Netzwerkvorrichtung an einen ersten Tonaustausch-Responder der ersten Netzwerkvorrichtung, wobei der erste Tonaustausch-Responder den Empfänger umfasst.In further features, the method additionally comprises: responding to the sequence of tones via a second tone exchange responder of the second network device by transmitting the sequence of tones or a second sequence of tones back to a first tone exchange initiator of the first network device, the first tone exchange -Initiator includes the transmitter; and transmitting a third sequence of tones via a second tone exchange initiator of the second network device to a first tone exchange responder of the first network device, the first tone exchange responder comprising the receiver.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich Bestimmen der Distanz basierend auf zumindest einem von (i) Differenzen von Phasen der zweiten Aufeinanderfolge von Tönen gegenüber Differenzen von Frequenzen der zweiten Aufeinanderfolge von Tönen oder (ii) Differenzen von Phasen der dritten Aufeinanderfolge von Tönen gegenüber Differenzen von Frequenzen der dritten Aufeinanderfolge von Tönen.In further features, the method additionally comprises determining the distance based on at least one of (i) differences in phases of the second succession of tones versus differences in frequencies of the second succession of tones or (ii) differences in phases of the third succession of tones versus differences of Frequencies of the third sequence of tones.
In weiteren Merkmalen ist die erste Netzwerkvorrichtung in dem Fahrzeug implementiert. Die zweite Netzwerkvorrichtung ist eine tragbare Zugangsvorrichtung.In further features, the first network device is implemented in the vehicle. The second network device is a portable access device.
In weiteren Merkmalen wird ein System zum Zugang zu oder Bereitstellung von Betriebssteuerung von einem Fahrzeug bereitgestellt. Das System umfasst eine Initiator-Vorrichtung und eine Sniffer- bzw. Schnüfflervorrichtung. Die Initiator-Vorrichtung umfasst: ein erstes Antennenmodul mit mehreren bzw. mehrfach polarisierten Antennen; einen Sender, der konfiguriert ist zum Übertragen eines ersten Tonsignals über das erste Antennenmodul von dem Fahrzeug an eine Responder-Vorrichtung, wobei die Responder-Vorrichtung eine tragbare Zugangsvorrichtung ist; einen ersten Empfänger, der konfiguriert ist zum Empfangen eines zweiten Tonsignals von der Responder-Vorrichtung in Erwiderung auf das erste Tonsignal. Die Sniffer-Vorrichtung umfasst: ein zweites Antennenmodul mit mehreren bzw. mehrfach polarisierten Antennen; und einen zweiten Empfänger, der konfiguriert ist zum Empfangen, über das zweite Antennenmodul, des ersten Tonsignals von dem Sender und des zweiten Tonsignals von der Responder-Vorrichtung. Die Sniffer-Vorrichtung ist konfiguriert zum Bestimmen von Zuständen des ersten Tonsignals und des zweiten Tonsignals, umfassend jeweilige Phasenverzögerungen. Die Initiator-Vorrichtung oder die Sniffer-Vorrichtung ist konfiguriert zum (i) Schätzen von zumindest einer von einer ersten Distanz von dem Fahrzeug zu der Responder-Vorrichtung oder einer zweiten Distanz von der Responder-Vorrichtung zu der Sniffer-Vorrichtung basierend auf den Zuständen des ersten Tonsignals und des zweiten Tonsignals, umfassend jeweilige Phasenverzögerungen, und (ii) Verhindern von zumindest einem von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug basierend auf der geschätzten einen von der ersten Distanz oder der zweiten Distanz.In further features, a system for accessing or providing operational control from a vehicle is provided. The system includes an initiator device and a sniffer device. The initiator device includes: a first antenna module having multiple polarized antennas; a transmitter configured to transmit a first audio signal via the first antenna module from the vehicle to a responder device, the responder device being a portable entry device; a first receiver configured to receive a second audio signal from the responder device in response to the first audio signal. The sniffer device includes: a second antenna module having multiple polarized antennas; and a second receiver configured to receive, via the second antenna module, the first audio signal from the transmitter and the second audio signal from the responder device. The sniffer device is configured to determine states of the first audio signal and the second audio signal including respective phase delays. The initiator device or the sniffer device is configured to (i) estimate at least one of a first distance from the vehicle to the responder device or a second distance from the responder device to the sniffer device based on the states of the the first audio signal and the second audio signal comprising respective phase delays, and (ii) preventing at least one of access to or operational control of the vehicle based on the estimated one of the first distance and the second distance.
In weiteren Merkmalen ist die Initiator-Vorrichtung oder die Sniffer-Vorrichtung konfiguriert zum Schätzen der ersten Distanz und der zweiten Distanz und Verhindern von zumindest einem von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug basierend auf der ersten Distanz und der zweiten Distanz.In further features, the initiator device or the sniffer device is configured to estimate the first distance and the second distance and prevent at least one of access to or operational control of the vehicle based on the first distance and the second distance.
In weiteren Merkmalen ist die Initiator-Vorrichtung oder die Sniffer-Vorrichtung konfiguriert zum Detektieren, basierend auf zumindest einer der ersten Distanz oder der zweiten Distanz, eines Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs, der durch eine angreifende Vorrichtung durchgeführt wird, um zumindest eines von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug zu erhalten. Das zweite Tonsignal wird von der Responder-Vorrichtung zum dem Fahrzeug weitergeleitet und durch die angreifende Vorrichtung verändert. Die Initiator-Vorrichtung ist konfiguriert zum Durchführen einer Gegenmaßnahme in Erwiderung auf Detektion des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs.In further features, the initiator device or the sniffer device is configured to detect, based on at least one of the first distance or the second distance, a range-extending-type relay attack performed by an attacking device to at least one of access to or operational control obtained from the vehicle. The second audio signal is relayed from the responder device to the vehicle and modified by the offending device. The initiator device is configured to perform a countermeasure in response to detection of the range extension type relay attack.
In weiteren Merkmalen und zu jedem Zeitpunkt ist zumindest eine der mehreren bzw. mehrfach polarisierten Antennen des ersten Antennenmoduls nicht mit zumindest einer der mehreren bzw. mehrfach polarisierten Antennen des zweiten Antennenmoduls kreuzpolarisiert.In further features and at all times, at least one of the plurality or multi-polarized antennas of the first antenna module is not cross-polarized with at least one of the plurality or multi-polarized antennas of the second antenna module.
In weiteren Merkmalen und zu jedem Zeitpunkt ist zumindest eine der mehreren bzw. mehrfach polarisierten Antennen des ersten Antennenmoduls nicht mit einer Antenne der Responder-Vorrichtung kreuzpolarisiert.In other features, and at all times, at least one of the multiple or multi-polarized antennas of the first antenna module is not cross-polarized with an antenna of the responder device.
In weiteren Merkmalen ist die Initiator-Vorrichtung oder die Sniffer-Vorrichtung konfiguriert zum: Bestimmen, basierend auf dem Zustand des ersten Tonsignals, wenn es an der Responder-Vorrichtung empfangen wird, eines ersten Zeitbetrags für das erste Tonsignal zur Ausbreitung von der Initiator-Vorrichtung an die Responder-Vorrichtung; Bestimmen, basierend auf dem Zustand des zweiten Tonsignals, wenn es an der Sniffer-Vorrichtung empfangen wird, eines zweiten Zeitbetrags für das zweite Tonsignal zur Ausbreitung von der Responder-Vorrichtung an die Sniffer-Vorrichtung; und Schätzen der ersten Distanz und der zweiten Distanz basierend auf dem ersten Zeitbetrag und dem zweiten Zeitbetrag.In further features, the initiator device or the sniffer device is configured to: determine, based on the state of the first tone signal when received at the responder device, a first amount of time for the first tone signal to propagate from the initiator device to the responder device; determining, based on the state of the second tone signal when received at the sniffer device, a second amount of time for the second tone signal to propagate from the responder device to the sniffer device; and estimating the first distance and the second distance based on the first amount of time and the second amount of time.
In weiteren Merkmalen ist die Initiator-Vorrichtung oder die Sniffer-Vorrichtung konfiguriert zum: Erzeugen einer ersten Darstellung des ersten Tonsignals, wenn es an der Responder-Vorrichtung empfangen wird, in Form eines natürlichen Logarithmus; Erzeugen einer zweiten Darstellung des ersten Tonsignals, wenn es an der Sniffer-Vorrichtung empfangen wird, in Form eines natürlichen Logarithmus; Erzeugen einer dritten Darstellung des zweiten Tonsignals, wenn es an der Sniffer-Vorrichtung empfangen wird, in Form eines natürlichen Logarithmus; und Schätzen der ersten Distanz und der zweiten Distanz basierend auf der ersten Darstellung, der zweiten Darstellung und der dritten Darstellung.In further features, the initiator device or the sniffer device is configured to: generate a first representation of the first audio signal when received at the responder device in the form of a natural logarithm; generating a second representation of the first audio signal as received at the sniffer device in the form of a natural logarithm; generating a third representation of the second audio signal when received at the sniffer device in the form of a natural logarithm; and estimating the first distance and the second distance based on the first representation, the second representation, and the third representation.
In weiteren Merkmalen wird ein Verfahren zum Zugang zu oder Bereitstellung von Betriebssteuerung von einem Fahrzeug bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: Übertragen eines ersten Tonsignals über ein erstes Antennenmodul von einer Initiator-Vorrichtung des Fahrzeugs an eine Responder-Vorrichtung, wobei das erste Antennenmodul mehrere bzw. mehrfach polarisierte Antennen umfasst, und wobei die Responder-Vorrichtung eine tragbare Zugangsvorrichtung ist; Empfangen, an der Initiator-Vorrichtung, eines zweiten Tonsignals von der Responder-Vorrichtung in Erwiderung auf das erste Tonsignal; Empfangen, an einer Sniffer-Vorrichtung und über ein zweites Antennenmodul, des ersten Tonsignals von dem Sender und des zweiten Tonsignals von der Responder-Vorrichtung, wobei das zweite Antennenmodul mehrere bzw. mehrfach polarisierte Antennen umfasst; Bestimmen, an der Sniffer-Vorrichtung, von Zuständen des ersten Tonsignals und des zweiten Tonsignals, umfassend jeweilige Phasenverzögerungen; Schätzen von zumindest einer von einer ersten Distanz von dem Fahrzeug zu der Responder-Vorrichtung oder einer zweiten Distanz von der Responder-Vorrichtung zu der Sniffer-Vorrichtung basierend auf den Zuständen des ersten Tonsignals und des zweiten Tonsignals, umfassend jeweilige Phasenverzögerungen; und Verhindern von zumindest einem von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug basierend auf der geschätzten zumindest einen von der ersten Distanz oder der zweiten Distanz.In further features, a method of accessing or providing operational control from a vehicle is provided. The method comprises: transmitting a first audio signal via a first antenna module from an initiator device of the vehicle to a responder device, wherein the first antenna module comprises multiple antennas and wherein the responder device is a portable entry device; receiving, at the initiator device, a second tone signal from the responder device in response to the first tone signal; Received on a Sniffer-Vor direction and via a second antenna module, the first audio signal from the transmitter and the second audio signal from the responder device, wherein the second antenna module comprises multiple or multi-polarized antennas; determining, at the sniffer device, states of the first audio signal and the second audio signal including respective phase delays; estimating at least one of a first distance from the vehicle to the responder device and a second distance from the responder device to the sniffer device based on the states of the first audio signal and the second audio signal including respective phase delays; and preventing at least one of access to or operational control of the vehicle based on the estimated at least one of the first distance and the second distance.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren: Schätzen der ersten Distanz und der zweiten Distanz; und Verhindern von zumindest einem von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug basierend auf der ersten Distanz und der zweiten Distanz.In further features, the method includes: estimating the first distance and the second distance; and preventing at least one of access to or operational control of the vehicle based on the first distance and the second distance.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Detektieren, basierend auf zumindest einer der ersten Distanz oder der zweiten Distanz, eines Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs, der durch eine angreifende Vorrichtung durchgeführt wird, um zumindest eines von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug zu erhalten, wobei das zweite Tonsignal von der Responder-Vorrichtung zu dem Fahrzeug weitergeleitet und durch die angreifende Vorrichtung verändert wird; und Durchführen einer Gegenmaßnahme in Erwiderung auf Detektion des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs.In further features, the method additionally includes: detecting, based on at least one of the first distance and the second distance, a range-extending-type relay attack performed by an attacking device to gain at least one of access to or operational control of the vehicle, wherein the second audio signal is relayed from the responder device to the vehicle and modified by the offending device; and performing a countermeasure in response to detection of the range-extending type relay attack.
In weiteren Merkmalen und zu jedem Zielbetriebspunkt ist zumindest eine der mehreren bzw. mehrfach polarisierten Antennen des ersten Antennenmoduls nicht mit zumindest einer der linear polarisierten Antenne oder der mehreren bzw. mehrfach polarisierten Antennen kreuzpolarisiert.In further features and for each target operating point, at least one of the multiple or multiply polarized antennas of the first antenna module is not cross-polarized with at least one of the linearly polarized antenna or the multiple or multiply polarized antennas.
In weiteren Merkmalen und zu jedem Zeitpunkt ist zumindest eine der mehreren bzw. mehrfach polarisierten Antennen des ersten Antennenmoduls nicht mit einer Antenne der Responder-Vorrichtung kreuzpolarisiert.In other features, and at all times, at least one of the multiple or multi-polarized antennas of the first antenna module is not cross-polarized with an antenna of the responder device.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Bestimmen, basierend auf dem Zustand des ersten Tonsignals, wenn es an der Responder-Vorrichtung empfangen wird, eines ersten Zeitbetrags für das erste Tonsignal zur Ausbreitung von der Initiator-Vorrichtung an die Responder-Vorrichtung; Bestimmen, basierend auf dem Zustand des zweiten Tonsignals, wenn es an der Sniffer-Vorrichtung empfangen wird, eines zweiten Zeitbetrags für das zweite Tonsignal zur Ausbreitung von der Responder-Vorrichtung an die Sniffer-Vorrichtung; und Schätzen der ersten Distanz und der zweiten Distanz basierend auf dem ersten Zeitbetrag und dem zweiten Zeitbetrag.In further features, the method additionally comprises: determining, based on the state of the first tone signal when received at the responder device, a first amount of time for the first tone signal to propagate from the initiator device to the responder device; determining, based on the state of the second tone signal when received at the sniffer device, a second amount of time for the second tone signal to propagate from the responder device to the sniffer device; and estimating the first distance and the second distance based on the first amount of time and the second amount of time.
In weiteren Merkmalen wird ein System zum Zugang zu oder Bereitstellung von Betriebssteuerung von einem Fahrzeug bereitgestellt. Das System umfasst eine erste Netzwerkvorrichtung und ein Steuermodul. Die erste Netzwerkvorrichtung umfasst ein erstes Antennenmodul und ein Steuermodul. Das erste Antennenmodul umfasst mehrere bzw. mehrfach polarisierte Antennen; einen Sender, der konfiguriert ist zum Übertragen eines Initiator-Pakets über das erste Antennenmodul von dem Fahrzeug an die zweite Netzwerkvorrichtung, wobei das Initiator-Paket ein Synchronisationszugangswort und einen ersten Kontinuierliche-Welle-(CW-)Ton umfasst, wobei eine von der ersten Netzwerkvorrichtung und der zweiten Netzwerkvorrichtung innerhalb des Fahrzeugs implementiert ist, und wobei die andere der ersten Netzwerkvorrichtung und der zweiten Netzwerkvorrichtung eine tragbare Zugangsvorrichtung ist, und wobei zu jedem Zeitpunkt zumindest eine von den mehreren bzw. mehrfach polarisierten Antennen des ersten Antennenmoduls nicht mit einer Antenne der zweiten Netzwerkvorrichtung kreuzpolarisiert ist; und einen Empfänger, der konfiguriert ist zum Empfangen eines Antwortpakets von der zweiten Netzwerkvorrichtung, wobei das Antwortpaket das Synchronisationszugangswort und den ersten CW-Ton umfasst. Das Steuermodul ist konfiguriert zum (i) Bestimmen, dass eine Differenz einer Umlaufzeit zwischen dem Initiator-Paket und dem Antwortpaket größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert, (ii) Detektieren, basierend darauf, dass eine Zeitdifferenz größer ist als der vorbestimmte Schwellenwert, eines Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs, der durch eine angreifende Vorrichtung durchgeführt wird, um zumindest eines von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug zu erhalten, und (iii) Verhindern von zumindest einem von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug in Erwiderung auf Detektion des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs.In further features, a system for accessing or providing operational control from a vehicle is provided. The system includes a first network device and a control module. The first network device includes a first antenna module and a control module. The first antenna module includes multiple or multi-polarized antennas; a transmitter configured to transmit an initiator packet via the first antenna module from the vehicle to the second network device, the initiator packet comprising a synchronization access word and a first continuous wave (CW) tone, one of the first Network device and the second network device is implemented within the vehicle, and wherein the other of the first network device and the second network device is a portable access device, and wherein at any time at least one of the plurality or multi-polarized antennas of the first antenna module is not connected to an antenna of second network device is cross polarized; and a receiver configured to receive a response packet from the second network device, the response packet including the synchronization access word and the first CW tone. The control module is configured to (i) determine that a difference in round-trip time between the initiator packet and the response packet is greater than a predetermined threshold, (ii) detect, based on a time difference being greater than the predetermined threshold, a range extension type - relay attack performed by an attacking device to gain at least one of access to or operational control of the vehicle, and (iii) preventing at least one of access to or operational control of the vehicle in response to detection of the range extension type relay attack.
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert zum: Bestimmen, basierend auf dem Initiator-Paket, einer Startzeit und einer Endzeit für das Synchronisationszugangswort; und Detektieren der Zeitdifferenz basierend auf der Startzeit und der Endzeit.In further features, the control module is configured to: determine, based on the initiator packet, a start time and an end time for the synchronization gateword; and detecting the time difference based on the start time and the end time.
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert zum: Bestimmen, basierend auf dem Initiator-Paket, einer Startzeit und einer Endzeit für das Synchronisationszugangswort relativ zu dem ersten CW-Ton des Antwortpakets; Bestimmen, ob eine Startzeit und Endzeit des Synchronisationszugangsworts des Antwortpakets mit der bestimmten Startzeit und Endzeit übereinstimmen; und Detektieren der Zeitdifferenz, wenn die Startzeit und Endzeit des Synchronisationszugangsworts des Antwortpakets nicht mit der bestimmten Startzeit und Endzeit übereinstimmen.In further features, the control module is configured to: determine, based on the initiator packet, a start time and an end time for the synchronization access word relative to the first CW tone of the response packet; determining whether a start time and end time of the synchronization gateword of the response packet match the determined start time and end time; and detecting the time difference when the start time and end time of the synchronization entry word of the response packet do not match the determined start time and end time.
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert zum: Bestimmen einer ersten Länge des Synchronisationszugangsworts des Initiator-Pakets; Vergleichen der ersten Länge mit einer zweiten Länge des Synchronisationszugangsworts des Antwortpakets; und Detektieren des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs, wenn eine Differenz zwischen der ersten Länge größer ist als ein vorbestimmter Betrag, der von der zweiten Länge verschieden ist.In further features, the control module is configured to: determine a first length of the synchronization gateword of the initiator packet; comparing the first length to a second length of the synchronization access word of the response packet; and detecting the range-extending-type relay attack when a difference between the first length is greater than a predetermined amount different from the second length.
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert zum: Bestimmen einer ersten Länge des ersten CW-Tons des Initiator-Pakets; Vergleichen der ersten Länge mit einer zweiten Länge des ersten CW-Tons des Antwortpakets; und Detektieren des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs, wenn eine Differenz zwischen der ersten Länge größer ist als ein vorbestimmter Betrag, der von der zweiten Länge verschieden ist.In further features, the control module is configured to: determine a first length of the first CW tone of the initiator packet; comparing the first length to a second length of the first CW tone of the response packet; and detecting the range-extending-type relay attack when a difference between the first length is greater than a predetermined amount different from the second length.
In weiteren Merkmalen ist/liegt der erste CW-Ton des Initiator-Pakets an einem Ende des Initiator-Pakets; und ist/liegt der erste CW-Ton des Antwortpakets an einem Anfang des Antwortpakets.In further features, the first CW tone of the initiator packet is at an end of the initiator packet; and is/is the first CW tone of the response packet at a beginning of the response packet.
In weiteren Merkmalen umfasst das Initiator-Paket einen zweiten CW-Ton. Das Antwortpaket umfasst den zweiten CW-Ton.In other features, the initiator packet includes a second CW tone. The response packet includes the second CW tone.
In weiteren Merkmalen ist/liegt der erste CW-Ton des Initiator-Pakets an einem Anfang des Initiator-Pakets. Der zweite CW-Ton des Initiator-Pakets ist/liegt an einem Ende des Initiator-Pakets. Der erste CW-Ton des Antwortpakets ist/liegt an einem Anfang des Antwortpakets. Der zweite CW-Ton des Antwortpakets ist/liegt an einem Ende des Antwortpakets.In other features, the first CW tone of the initiator packet is at a beginning of the initiator packet. The second CW tone of the initiator packet is at an end of the initiator packet. The first CW tone of the response packet is at a beginning of the response packet. The second CW tone of the response packet is at an end of the response packet.
In weiteren Merkmalen haben das Initiator-Paket und das Antwortpaket ein gleiches Format.In other features, the initiator packet and the response packet have the same format.
In weiteren Merkmalen bezeichnet das Antwortpaket einen Betrag einer Phasendifferenz zwischen dem zweiten CW-Ton des Initiator-Pakets und dem ersten CW-Ton des Antwortpakets. Der erste CW-Ton des Antwortpakets ist in einer Phasenbeziehung mit einer Phasenregelschleife des Responders.In further features, the response packet indicates an amount of phase difference between the second CW tone of the initiator packet and the first CW tone of the response packet. The first CW tone of the reply packet is in phase relation with a phase locked loop of the responder.
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert zum Bestimmen der Phasendifferenz zwischen dem ersten CW-Ton des Antwortpakets und dem zweiten CW-Ton des Initiator-Pakets. Der zweite CW-Ton des Initiator-Pakets ist in einer Phasenbeziehung mit einer Phasenregelschleife des Initiators. Die erste Vorrichtung und die zweite Vorrichtung sind konfiguriert zum Bestimmen einer Phasendifferenz für eine zweite Frequenz und einer Phasendifferenz für eine dritte Frequenz. Das Steuermodul ist konfiguriert zum Bestimmen einer Distanz zwischen den Vorrichtungen basierend auf (i) der Phasendifferenz zwischen dem ersten CW-Ton und dem zweiten CW-Ton, (ii) der Phasendifferenz für die zweite Frequenz und (iii) der Phasendifferenz für die dritte Frequenz.In further features, the control module is configured to determine the phase difference between the first CW tone of the response packet and the second CW tone of the initiator packet. The second CW tone of the initiator packet is in phase relationship with a phase locked loop of the initiator. The first device and the second device are configured to determine a phase difference for a second frequency and a phase difference for a third frequency. The control module is configured to determine a distance between the devices based on (i) the phase difference between the first CW tone and the second CW tone, (ii) the phase difference for the second frequency, and (iii) the phase difference for the third frequency .
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert zum Vergleichen von einer Frequenz, Leistungspegeln, Bits und Amplituden von einem Teil eines empfangenen Signals, der das Antwortpaket umfasst, mit einer Frequenz, Leistungspegeln, Bits und Amplituden eines Teils eines übertragenen Signals, der das Initiator-Paket umfasst, und Bestimmen, ob der Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriff aufgetreten ist, basierend auf resultierenden Differenzen.In further features, the control module is configured to compare a frequency, power levels, bits, and amplitudes of a portion of a received signal that includes the response packet to a frequency, power levels, bits, and amplitudes of a portion of a transmitted signal that includes the initiator packet and determining whether the range extension type relay attack has occurred based on resulting differences.
In weiteren Merkmalen wird ein Verfahren zum Zugang zu und Bereitstellung von Betriebssteuerung von einem Fahrzeug bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: Übertragen eines Initiator-Pakets über ein erstes Antennenmodul einer ersten Netzwerkvorrichtung von dem Fahrzeug an eine zweite Netzwerkvorrichtung, wobei das erste Antennenmodul mehrere bzw. mehrfach polarisierte Antennen umfasst, wobei das Initiator-Paket ein Synchronisationszugangswort und einen ersten Kontinuierliche-Welle-(CW-)Ton umfasst, wobei eine von der ersten Netzwerkvorrichtung und der zweiten Netzwerkvorrichtung innerhalb des Fahrzeugs implementiert ist, und wobei die andere von der ersten Netzwerkvorrichtung und der zweiten Netzwerkvorrichtung eine tragbare Zugangsvorrichtung ist, und wobei zu jedem Zeitpunkt zumindest eine der mehreren bzw. mehrfach polarisierten Antennen des ersten Antennenmoduls nicht mit einer Antenne der zweiten Netzwerkvorrichtung kreuzpolarisiert ist; Empfangen eines Antwortpakets von der zweiten Netzwerkvorrichtung, wobei das Antwortpaket das Synchronisationszugangswort und den ersten CW-Ton umfasst; Bestimmen, dass eine Zeitdifferenz zwischen dem Initiator-Paket und dem Antwortpaket größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert; Detektieren, basierend darauf, dass eine Zeitdifferenz größer ist als der vorbestimmte Schwellenwert, eines Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs, der durch eine angreifende Vorrichtung durchgeführt wird, um zumindest eines von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug zu erhalten; und Verhindern von zumindest einem von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug in Erwiderung auf Detektion des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs.In further features, a method of accessing and providing operational control from a vehicle is provided. The method includes: transmitting an initiator packet via a first antenna module of a first network device from the vehicle to a second network device, the first antenna module comprising multiple or multi-polarized antennas, the initiator packet including a synchronization access word and a first continuous wave (CW) audio, wherein one of the first network device and the second network device is implemented within the vehicle, and wherein the other of the first network device and the second network device is a portable access device, and wherein at any time at least one of the plurality of .Multiple polarized antennas of the first antenna module do not mesh with an antenna of the second movement device is cross-polarized; receiving a response packet from the second network device, the response packet including the synchronization access word and the first CW tone; determining that a time difference between the initiator packet and the response packet is greater than a predetermined threshold; detecting, based on a time difference being greater than the predetermined threshold, a range-extending-type relay attack performed by an attacking device to gain at least one of access to or operational control from the vehicle; and preventing at least one of access to or operational control of the vehicle in response to detection of the range-extending-type relay attack.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Bestimmen, basierend auf dem Initiator-Paket, einer Startzeit und einer Endzeit für das Synchronisationszugangswort; und Detektieren der Zeitdifferenz basierend auf der Startzeit und der Endzeit.In further features, the method additionally comprises: determining, based on the initiator packet, a start time and an end time for the synchronization gateword; and detecting the time difference based on the start time and the end time.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Bestimmen, basierend auf dem Initiator-Paket, einer Startzeit und Endzeit für das Synchronisationszugangswort relativ zu dem ersten CW-Ton des Antwortpakets; Bestimmen, ob eine Startzeit und Endzeit des Synchronisationszugangsworts des Antwortpakets mit der bestimmen Startzeit und Endzeit übereinstimmen; und Detektieren der Zeitdifferenz, wenn die Startzeit und Endzeit des Synchronisationszugangsworts des Antwortpakets nicht mit der bestimmten Startzeit und Endzeit übereinstimmen.In further features, the method additionally comprises: determining, based on the initiator packet, a start time and end time for the synchronization access word relative to the first CW tone of the response packet; determining whether a start time and end time of the synchronization entry word of the response packet match the determined start time and end time; and detecting the time difference when the start time and end time of the synchronization entry word of the response packet do not match the determined start time and end time.
In weiteren Merkmalen ist/liegt der erste CW-Ton des Initiator-Pakets an einem Ende des Initiator-Pakets; und ist/liegt der erste CW-Ton des Antwortpakets an einem Anfang des Antwortpakets.In further features, the first CW tone of the initiator packet is at an end of the initiator packet; and is/is the first CW tone of the response packet at a beginning of the response packet.
In weiteren Merkmalen umfasst das Initiator-Paket einen zweiten CW-Ton. Das Antwortpaket umfasst den zweiten CW-Ton. Der erste CW-Ton des Initiator-Pakets ist/liegt an einem Anfang des Initiator-Pakets. Der zweite CW-Ton des Initiator-Pakets ist/liegt an einem Ende des Initiator-Pakets. Der erste CW-Ton des Antwortpakets ist/liegt an einem Anfang des Antwortpakets. Der zweite CW-Ton des Antwortpakets ist/liegt an einem Ende des Antwortpakets.In other features, the initiator packet includes a second CW tone. The response packet includes the second CW tone. The first CW tone of the initiator packet is at a beginning of the initiator packet. The second CW tone of the initiator packet is at an end of the initiator packet. The first CW tone of the response packet is at a beginning of the response packet. The second CW tone of the response packet is at an end of the response packet.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich Bestimmen einer Umlaufzeit des Initiator-Pakets basierend auf einem Betrag einer Phasenverzögerung. Das Antwortpaket bezeichnet den Betrag einer Phasenverzögerung zwischen dem ersten CW-Ton des Initiator-Pakets und dem ersten CW-Ton des Antwortpakets.In further features, the method additionally includes determining a round trip time of the initiator packet based on an amount of phase delay. The response packet denotes the amount of phase delay between the first CW tone of the initiator packet and the first CW tone of the response packet.
In weiteren Merkmalen wird ein System zum Detektieren eines Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs bereitgestellt. Das System umfasst einen Sender, einen Empfänger und ein Steuermodul. Der Sender ist konfiguriert zum Übertragen eines Hoch-/Radiofrequenzsignals von einem von einem Fahrzeug und einer tragbaren Zugangsvorrichtung an das andere von dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung. Der Empfänger ist konfiguriert zum Empfangen eines Antwortsignals von einem von dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung in Erwiderung auf das Hoch-/Radiofrequenzsignal. Das Steuermodul ist konfiguriert zum: Wandeln des Antwortsignals in ein In-Phase-Signal und ein Quadraturphase-Signal; Detektieren, basierend auf dem Hoch-/Radiofrequenzsignal, dem In-Phase-Signal und dem Quadraturphase-Signal, des Reichweitenvergrößerungstyp -Relaisangriffs, der durch eine angreifende Vorrichtung durchgeführt wird, um zumindest eines von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug zu erhalten, wobei zumindest eines gilt/erfolgt von: (i) das Hoch-/Radiofrequenzsignal wird über die angreifende Vorrichtung von dem Fahrzeug zu der tragbaren Zugangsvorrichtung weitergeleitet, oder (ii) das Antwortsignal wird über die angreifende Vorrichtung von der tragbaren Zugangsvorrichtung zu dem Fahrzeug weitergeleitet; und Durchführen einer Gegenmaßnahme in Erwiderung auf Detektion des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs.In further features, a system for detecting a range-extending-type relay attack is provided. The system includes a transmitter, a receiver, and a control module. The transmitter is configured to transmit a radio frequency signal from one of a vehicle and a portable entry device to the other of the vehicle and the portable entry device. The receiver is configured to receive a response signal from one of the vehicle and the portable access device in response to the radio frequency signal. The control module is configured to: convert the response signal into an in-phase signal and a quadrature-phase signal; detecting, based on the radio frequency/radio frequency signal, the in-phase signal and the quadrature-phase signal, the range-extending-type relay attack performed by an attacking device to obtain at least one of access to or operational control of the vehicle, wherein at least one of: (i) the radio frequency signal is relayed from the vehicle to the portable access device via the offending device, or (ii) the response signal is relayed from the portable access device to the vehicle via the offending device; and performing a countermeasure in response to detection of the range-extending type relay attack.
In weiteren Merkmalen umfasst das System zusätzlich ein Antennenmodul. Das Antennenmodul ist an dem einem von dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung implementiert, wo der Sender und der Empfänger implementiert sind. Das Antennenmodul umfasst mehrere bzw. mehrfach polarisierte Antennen. Zu jedem Zeitpunkt ist zumindest eine der mehreren bzw. mehrfach polarisierten Antennen des Antennenmoduls nicht mit einer Antenne von dem anderen von dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung kreuzpolarisiert.In other features, the system also includes an antenna module. The antenna module is implemented on the one of the vehicle and the portable access device where the transmitter and the receiver are implemented. The antenna module includes several or multiply polarized antennas. At any point in time, at least one of the multiple polarized antennas of the antenna module is not cross-polarized with one antenna of the other of the vehicle and the portable entry device.
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul an dem Fahrzeug implementiert. In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul an der tragbaren Zugangsvorrichtung implementiert.In other features, the control module is implemented on the vehicle. In other features, the control module is implemented on the portable entry device.
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert zum: Bestimmen einer Phasendifferenz basierend auf dem In-Phase-Signal und dem Quadraturphase-Signal; Messen einer Umlaufzeit des Hoch-/Radiofrequenzsignals basierend auf der Phasendifferenz; und Detektieren des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs basierend auf der Umlaufzeit.In further features, the control module is configured to: determine a phase difference based on the in-phase signal and the quadrature-phase signal; measuring a round trip time of the radio frequency signal based on the phase difference; and detecting the range extension type relay attack based on the round trip time.
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert zum: Abtasten des In-Phase-Signals und des Quadraturphase-Signals; und Bestimmen von empfangenen Bits basierend auf dem In-Phase-Signal und dem Quadraturphase-Signal.In further features, the control module is configured to: sample the in-phase signal and the quadrature-phase signal; and determining received bits based on the in-phase signal and the quadrature-phase signal.
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul konfiguriert zum: Aufwärtsabtasten der empfangenen Bits auf dem In-Phase-Signal und dem Quadraturphase-Signal; Aufwärtsabtasten eines anderen Signals; Kreuzkorrelieren von Ergebnissen des Aufwärtsabtastens der empfangenen Bits basierend auf dem In-Phase-Signal und dem Quadraturphase-Signal mit Ergebnissen des Aufwärtsabtastens des anderen Signals; und Bestimmen der Phase basierend auf den Ergebnissen der Kreuzkorrelation.In further features, the control module is configured to: upsample the received bits on the in-phase signal and the quadrature-phase signal; upsampling another signal; cross-correlating results of upsampling the received bits based on the in-phase signal and the quadrature-phase signal with results of upsampling the other signal; and determining the phase based on the results of the cross-correlation.
In weiteren Merkmalen umfasst das andere Signal ein Referenzbitmuster. Das Steuermodul ist konfiguriert zum Bestimmen eines Vorzeichens des differenzierten Arkustangenssignals und Erzeugen des Referenzbitmusters basierend auf dem Vorzeichen. In weiteren Merkmalen umfasst das andere Signal das Hoch-/Radiofrequenzsignal, nachdem es über ein Gaußsches Tiefpassfilter gefiltert ist.In further features, the other signal includes a reference bit pattern. The control module is configured to determine a sign of the differentiated arctangent signal and generate the reference bit pattern based on the sign. In further features, the other signal comprises the radio frequency signal after being filtered via a Gaussian low-pass filter.
In weiteren Merkmalen wird ein Verfahren zum Detektieren eines Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: Übertragen, über einen Sender, eines Hoch-/Radiofrequenzsignals von einem von einem Fahrzeug und einer tragbaren Zugangsvorrichtung an das andere von dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung; Empfangen eines Antwortsignals über einen Empfänger von einem von dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung in Erwiderung auf das Hoch-/ Radiofrequenzsignal; Wandeln, über ein Steuermodul, des Antwortsignals in ein In-Phase-Signal und ein Quadraturphase-Signal; Detektieren, basierend auf dem Hoch-/Radiofrequenzsignal, dem In-Phase-Signal und dem Quadraturphase-Signal, über das Steuermodul, des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs, der durch eine angreifende Vorrichtung durchgeführt wird, um zumindest eines von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug zu erhalten, wobei zumindest eines gilt/erfolgt von: (i) das Hoch-/Radiofrequenzsignal wird über die angreifende Vorrichtung von dem Fahrzeug zu der tragbaren Zugangsvorrichtung weitergeleitet, oder (ii) das Antwortsignal wird über die angreifende Vorrichtung von der tragbaren Zugangsvorrichtung zu dem Fahrzeug weitergeleitet; und Durchführen einer Gegenmaßnahme in Erwiderung auf Detektion des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs.In further features, a method for detecting a range-extending-type relay attack is provided. The method includes: transmitting, via a transmitter, a radio frequency signal from one of a vehicle and a portable access device to the other of the vehicle and the portable access device; receiving a response signal via a receiver from one of the vehicle and the portable access device in response to the radio frequency signal; converting, via a control module, the response signal into an in-phase signal and a quadrature-phase signal; detecting, based on the radio frequency signal, the in-phase signal and the quadrature phase signal, via the control module, the range-extending-type relay attack performed by an attacking device to at least one of access to or operational control of the vehicle where at least one of: (i) the radio frequency signal is relayed via the offending device from the vehicle to the portable access device, or (ii) the response signal is relayed via the offending device from the portable access device to the Vehicle forwarded; and performing a countermeasure in response to detection of the range-extending type relay attack.
In weiteren Merkmalen ist ein Antennenmodul an dem einen von dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung implementiert, wo der Sender und der Empfänger implementiert sind. Das Antennenmodul umfasst mehrere bzw. mehrfach polarisierte Antennen. Zu jedem Zeitpunkt ist zumindest eine der mehreren bzw. mehrfach polarisierten Antennen des Antennenmoduls nicht mit einer Antenne von dem anderen von dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung kreuzpolarisiert.In further features, an antenna module is implemented on the one of the vehicle and the portable access device where the transmitter and the receiver are implemented. The antenna module includes several or multiply polarized antennas. At any point in time, at least one of the multiple polarized antennas of the antenna module is not cross-polarized with one antenna of the other of the vehicle and the portable entry device.
In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul an dem Fahrzeug implementiert. In weiteren Merkmalen ist das Steuermodul an der tragbaren Zugangsvorrichtung implementiert.In other features, the control module is implemented on the vehicle. In other features, the control module is implemented on the portable entry device.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Bestimmen einer Phasendifferenz basierend auf dem In-Phase-Signal und dem Quadraturphase-Signal; Messen einer Umlaufzeit des Hoch-/Radiofrequenzsignals basierend auf der Phasendifferenz; und Detektieren des Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs basierend auf der Umlaufzeit.In further features, the method additionally includes: determining a phase difference based on the in-phase signal and the quadrature-phase signal; measuring a round trip time of the radio frequency signal based on the phase difference; and detecting the range extension type relay attack based on the round trip time.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Abtasten des In-Phase-Signals und des Quadraturphase-Signals; und Bestimmen von empfangenen Bits basierend auf dem In-Phase-Signal und dem Quadraturphase-Signal.In further features, the method additionally comprises: sampling the in-phase signal and the quadrature-phase signal; and determining received bits based on the in-phase signal and the quadrature-phase signal.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren zusätzlich: Aufwärtsabtasten der empfangenen Bits basierend auf dem In-Phase-Signal und dem Quadraturphase-Signal; Kreuzkorrelieren von Ergebnissen des Aufwärtsabtastens der empfangenen Bits mit Ergebnissen des Aufwärtsabtastens des anderen Signals; und Bestimmen der Phase basierend auf den Ergebnissen der Kreuzkorrelation. In weiteren Merkmalen umfasst das andere Signal ein Referenzbitmuster. In weiteren Merkmalen umfasst das andere Signal das Hoch-/Radiofrequenzsignal, nachdem es über ein Gaußsches Tiefpassfilter gefiltert ist.In further features, the method additionally comprises: upsampling the received bits based on the in-phase signal and the quadrature-phase signal; cross-correlating results of upsampling the received bits with results of upsampling the other signal; and determining the phase based on the results of the cross-correlation. In further features, the other signal includes a reference bit pattern. In further features, the other signal comprises the radio frequency signal after being filtered via a Gaussian low-pass filter.
Weitere Anwendbarkeitsbereiche der vorliegenden Offenbarung werden aus der ausführlichen Beschreibung, den Patentansprüchen und den Zeichnungen ersichtlich. Die ausführliche Beschreibung und spezielle Beispiele sind nur zu Veranschaulichungszwecken bestimmt und sind nicht zum Einschränken des Umfangs der Offenbarung bestimmt.Further areas of applicability of the present disclosure will become apparent from the detailed description, claims, and drawings. The detailed description and specific examples are intended for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the disclosure.
Figurenlistecharacter list
Die vorliegende Offenbarung wird aus der ausführlichen Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen vollständiger verständlich, wobei gilt:
-
1 ist eine Seitenansicht eines Objekts, die ein primäres RF-Signal höherer Leistung veranschaulicht, das sich aufgrund einer Kreuzpolarisation von RF-Antennen entlang eines Abprallwegs ausbreitet; -
2 ist ein funktionales Blockschaltbild eines Beispiels eines Fahrzeugzugangssystems mit einem Zugangsmodul, RF-Antennen und tragbaren Zugangsvorrichtungen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
3 ist ein funktionales Blockschaltbild eines Beispiels eines Fahrzeugs mitdem Zugangsmodul von 2 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
4 ist ein funktionales Blockschaltbild eines Beispiels desZugangsmoduls von 2 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
5 ist ein funktionales Blockschaltbild eines Beispiels eines RF-Antennenmoduls eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
6 ist ein funktionales Blockschaltbild eines Beispiels einer tragbaren Netzwerkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
7 ist ein Beispiel eines Polarisationsachsendiagramms, das ein Beispiel einer Anordnung bzw. Ausgestaltung von/für Polarisationsdiversität gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; -
8 ist ein Beispiel eines Polarisationsachsendiagramms, das ein weiteres Beispiel einer Anordnung bzw. Ausgestaltung von/für Polarisationsdiversität gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; -
9 ist ein Beispiel eines elektrischen Felddiagramms und eines Polarkoordinatendiagramms, die elektrische Feldmuster und Nullen bzw. Nullstellen für eine lineare Antenne veranschaulichen; -
10 ist ein Beispiel einer Darstellung von Spannung gegenüber elektrischem Feld für eine linear polarisierte Antenne; -
11A ist eine perspektivische Draufsicht eines Beispiels von zumindest einem Teil einer mehrachsig polarisierten RF-Antennenanordnung mit einer linear polarisierten Antenne und einer zirkular polarisierten Antenne gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
11B ist eine perspektivische Unteransicht von dem zumindest einen Teil der mehrachsig polarisierten FR-Antennenanordnung von11A ; -
12 ist ein Beispiel eines Polarkoordinatendiagramms von Strahlungsleistung in Zusammenhang mit der linear polarisierten Antenne von11A-B ; -
13 ist ein Beispiel eines Polarkoordinatendiagramms von Strahlungsleistung in Zusammenhang mit der zirkular polarisierten Antenne von11A-B ; -
14 ist ein funktionales Blockschaltbild eines Beispiels von RF-Schaltungen und eines Teils einer tragbaren Zugangsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
15 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels eines Teils eines Schlüsselanhängers mit zwei linear polarisierten Schlitzantennen, Metallverkleidung und Ersatz-/ Reserveschlüssel gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
16 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels eines Teils desSchlüsselanhängers von 15 ohne Metallverkleidung und Ersatz-/Reserveschlüssel, der eine hinsichtlich einer x-Achse linear polarisierte Schlitzantenne und eine hinsichtlich einer y-Achse linear polarisierte Schlitzantenne aufweist; -
17 ist ein Beispiel eines Polarkoordinatendiagramms von Strahlungsleistung in Zusammenhang mit einer hinsichtlich einer x-Achse linear polarisierten Schlitzantenne des Teils desSchlüsselanhängers von 16 ; -
18 ist ein Beispiel eines Polarkoordinatendiagramms von Strahlungsleistung in Zusammenhang mit einer hinsichtlich einer y-Achse linear polarisierten Schlitzantenne des Teils desSchlüsselanhängers von 16 ; -
19 ist ein Beispiel eines Rückflussdämpfung-Frequenz-Diagramms für die linearpolarisierten Schlitzantennen von 16 ; -
20 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels eines Teils desSchlüsselanhängers von 15 ohne Metallverkleidung und mit Ersatz-/Reserveschlüssel; -
21 ist ein Beispiel eines Polarkoordinatendiagramms von Strahlungsleistung in Zusammenhang mit einer hinsichtlich einer x-Achse linear polarisierten Schlitzantenne des Teils desSchlüsselanhängers von 20 ; -
22 ist ein Beispiel eines Polarkoordinatendiagramms von Strahlungsleistung in Zusammenhang mit einer hinsichtlich einer y-Achse linear polarisierten Schlitzantenne des Teils desSchlüsselanhängers von 20 ; -
23 ist ein Beispiel eines Rückflussdämpfung-Frequenz-Diagramms für die linearpolarisierten Schlitzantennen von 20 ; -
24 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels eines Teils desSchlüsselanhängers von 15 mit einem Teil der Metallverkleidung und Ersatz-/Reserveschlüssel; -
25 ist ein Beispiel eines Polarkoordinatendiagramms von Strahlungsleistung in Zusammenhang mit einer hinsichtlich einer x-Achse linear polarisierten Schlitzantenne des Teils des Schlüsselanhängers von24 ; -
26 ist ein Beispiel eines Polarkoordinatendiagramms von Strahlungsleistung in Zusammenhang mit einer hinsichtlich einer y-Achse linear polarisierten Schlitzantenne des Teils des Schlüsselanhängers von24 ; -
27 ist ein Beispiel eines Rückflussdämpfung-Frequenz-Diagramms für die linear polarisierten Schlitzantennen von24 ; -
28 ist ein Beispiel eines Polarkoordinatendiagramms von Strahlungsleistung in Zusammenhang mit einer hinsichtlich einer x-Achse linear polarisierten Schlitzantenne des Teils desSchlüsselanhängers von 15 ; -
29 ist ein Beispiel eines Polarkoordinatendiagramms von Strahlungsleistung in Zusammenhang mit einer hinsichtlich einer y-Achse linear polarisierten Schlitzantenne des Teils desSchlüsselanhängers von 15 ; -
30 ist ein Beispiel eines Rückflussdämpfung-Frequenz-Diagramms für die linearpolarisierten Schlitzantennen von 15 ; -
31 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels eines Teils eines Schlüsselanhängers mit einer geschlossenen linear polarisierten Schlitzantenne, einer offenen linear polarisierten Schlitzantenne, Metallverkleidung und Ersatz-/Reserveschlüssel gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
32 ist ein Beispiel eines Polarkoordinatendiagramms von Strahlungsleistung in Zusammenhang mit einer hinsichtlich einer x-Achse linear polarisierten Schlitzantenne des Teils des Schlüsselanhängers von31 ; -
33 ist ein Beispiel eines Polarkoordinatendiagramms von Strahlungsleistung in Zusammenhang mit einer hinsichtlich einer y-Achse linear polarisierten Schlitzantenne des Teils des Schlüsselanhängers von31 ; -
34 ist ein Beispiel eines Rückflussdämpfung-Frequenz-Diagramms für die linear polarisierten Schlitzantennen von31 ; -
35 veranschaulicht ein Verfahren zum Bestimmen, welche Antennenkombination zum Austauschen von Paketen zwischen RF-Antennenmodulen von einem Fahrzeug und einer tragbaren Zugangsvorrichtung für Umlauf-Flugzeit-Messungen zu verwenden ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
36 veranschaulicht ein weiteres Verfahren zum Bestimmen, welche Antennenkombination zum Austauschen von Pakten zwischen RF-Antennenmodulen von einem Fahrzeug und einer tragbaren Zugangsvorrichtung für Umlauf-Flugzeit-Messungen zu verwenden ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
37 ist ein Diagramm für eine Flugzeitmessung; -
38 ist ein funktionales Blockschaltbild eines Beispiels einer BLE-Funkeinheit mit einem Superheterodynempfänger und einem Sender gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
39 ist ein Beispiel eines GFSK-Parameter-Definitionsdiagramms; -
40 ist ein funktionales Blockschaltbild eines Systems zum Übertragen von BLE-Paketen; -
41 zeigt beispielhafte Präambeln und Zugangsadressen für BLE-Pakete unterschiedlicher Typen; -
42 ist ein beispielhaftes Diagramm von BLE-Paketsignalen, das entsprechende Bits veranschaulicht; -
43 ist ein weiteres beispielhaftes Diagramm von anderen BLE-Paketsignalen, das entsprechende Bits veranschaulicht; -
44 ist ein Überlappungsdiagramm von BLE-Paketsignalen von44 , wobei eines der BLE-Paketsignale relativ zu dem anderen der BLE-Paketsignale verschoben wurde; -
45 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren zum Detektieren eines Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
46 ist ein funktionales Blockschaltbild eines Beispiels von einem Fahrzeug und einer tragbaren Zugangsvorrichtung mit jeweiligen Umlaufzeit-Initiatoren und Umlaufzeit-Respondern gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
47 ist ein funktionales Blockschaltbild von dem Fahrzeug und der tragbarenZugangsvorrichtung von 46 , das eine Hochfrequenzsignalübertragung über entsprechende Antennen veranschaulicht; -
48 ist ein funktionales Blockschaltbild von dem Fahrzeug und der tragbarenZugangsvorrichtung von 46 , die einen Angriff durch eine angreifende Relaisvorrichtung des Reichweitenvergrößerungstyps erfahren; -
49 ist ein funktionales Blockschaltbild von zwei Beispielen von BLE-Funkeinheiten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
50 ist ein funktionales Blockschaltbild eines beispielhaften Orts- und Distanzbestimmungssystems mit einem Umlaufzeit-Sniffer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
51 ist ein funktionales Blockschaltbild eines beispielhaften Orts- und Distanzbestimmungssystems mit mehreren Umlaufzeit-Sniffern gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
52 ist ein funktionales Blockschaltbild von beispielhaften Netzwerkvorrichtungen, die zum Durchführen eines Tonaustauschs zur Distanzbestimmung und Angriffsdetektion konfiguriert sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
53 ist ein funktionales Blockschaltbild eines beispielhaften Ortsbestimmungssystems mit einem Tonaustausch-Sniffer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
54 veranschaulicht ein Verfahren zum Bestimmen von Distanzen zwischen einem Initiator und einem Responder und zwischen einem Responder und einem Sniffer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
55 ist ein funktionales Blockschaltbild eines beispielhaften passives Tonaustausch- und Phasendifferenzdetektionssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
56 ist ein funktionales Blockschaltbild eines Beispiels eines aktiven Tonaustausch- und Phasendifferenzdetektionssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
57 ist eine Darstellung von beispielhaften Initiator- und Responder-Paketen, die für RSSI- und Flugzeit-Messungen verwendet werden, wobei die Pakete einen Kontinuierliche-Welle-(CW-)Ton und eine Präambel umfassen, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
58 ist eine Darstellung von beispielhaften Initiator- und Responder-Paketen, die für RSSI- und Flugzeit-Messungen verwendet werden, wobei die Pakete einen CW-Ton und keine Präambel umfassen, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
59 ist eine Darstellung von beispielhaften Initiator- und Responder-Paketen, die für RSSI- und Flugzeit-Messungen verwendet werden, wobei die Pakete in dem gleichen Format vorliegen und mehrere CW-Töne und keine Präambel umfassen, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
60 ist eine Darstellung, die beispielhafte Initiator- und Responder-Pakete mit einem gleichen Format gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; -
61 ist ein funktionales Blockschaltbild eines Antennenweg-Bestimmungssystems für Netzwerkvorrichtungen mit jeweiligen Antennenmodulen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
62 ist beispielhaftes Funkeinheitsmodell entsprechend der Struktur, der Funktion und dem Betrieb der BLE-Funkeinheit von 38 ; -
63 veranschaulicht ein Verfahren zum Austauschen von Paketen zwischen RF-Antennenmodulen von BLE-Funkeinheiten zum Detektieren eines Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
64A ist ein beispielhaftes Diagramm von Signalen, die von einem Abtastungsmodul, einem Gaußschen LPF und einem Integrierer des Modells von62 ausgegeben werden; -
64B ist ein beispielhaftes Diagramm von Signalen, die von einem Neuabtastungsmodul des Modells von62 ausgegeben werden; -
64C ist ein beispielhaftes Diagramm eines Signals, das von einem Arkustangens-Modul des Modells von62 ausgegeben wird; -
64D ist ein beispielhaftes Diagramm eines Signals, das von einem Differenzierer ausgegeben wird, gezeigt über dem Signal, das von dem Gaußschen LPF des Modells von62 ausgegeben wird; -
65 veranschaulicht eine Darstellung von unterschiedlichen Paaren von Antennenachsenanordnungen, wobei jede von diesen zwei linearen Polarisationsantennen umfasst, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
66 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines Paars von Antennenachsenanordnungen mit einer gleichen Anzahl von Antennen, wobei eine von diesen in einem Metallkasten und die andere von diesen außerhalb des Metallkastens angeordnet ist, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
67 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines weiteren Paars von Antennenachsenanordnungen mit einer unterschiedlichen Anzahl von Antennen, wobei eine von diesen in einem Metallkasten und die andere von diesen außerhalb des Metallkastens angeordnet ist, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
68 ist eine Darstellung, die Distanzbindung/-begrenzung während/bei Durchführung eines schnellen Bitaustauschs veranschaulicht, wobei eine Beweisführersequenz kryptographisch sicher und vorbekannt, unabhängig von einer Prüfersequenz sein kann; -
69 ist eine Darstellung, die veranschaulicht, dass/wie verhindert wird, dass ein Antwortbit während/bei Durchführung eines eines schnellen Bitaustauschs zu früh ausgesendet wird, wobei eine Beweisführersequenz kryptographisch sicher und abhängig von einer Prüfersequenz sein kann; -
70 ist eine Seitenansicht von mehreren Antennen, die einen Ankunftswinkel veranschaulicht; -
71 veranschaulicht ein AOA-Verfahren, umfassend Verwendung eines Music-Algorithmus, gemäß der vorliegenden Offenbarung; -
72 ist ein Beispiel eines Diagramms von Kovarianz gemäß der vorliegenden Offenbarung; -
73 ist ein Beispiel eines Diagramms von Eigenvektoren und Feldmannigfaltigkeitsantwort gemäß der vorliegenden Offenbarung; -
74 ist ein weiteres Beispiel eines Diagramms von Eigenvektoren und Feldmannigfaltigkeitsantwort gemäß der vorliegenden Offenbarung; -
75 ist ein Beispiel eines Diagramms eines Music-Leistungsspektrum gemäß der vorliegenden Offenbarung; -
76 ist ein funktionales Blockschaltbild eines Antennenauswahlsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung; -
77 veranschaulicht ein beispielhaftes Rekonstruktionsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung; -
78A ist eine Draufsicht eines Fahrzeugs, die eine beispielhafte Platzierung eines Sensors gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; -
78B ist eine Seitenansicht des Fahrzeugs von78A ; -
78C ist eine Rückansicht des Fahrzeugs von78A , die Abprallreflexionen und entsprechende Wege eines übertragenen Signals, das an dem Sensor detektiert wird, gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; -
79A ist eine Draufsicht eines Fahrzeugs, das ein weiteres Beispiel einer Platzierung eines Sensors gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; -
79B ist eine Seitenansicht des Fahrzeugs von79A ; und -
79C ist eine Rückansicht des Fahrzeugs von79A , die Abprallreflexionen und entsprechende Wege eines übertragenen Signals, das an dem Sensor detektiert wird, gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
-
1 Figure 12 is a side view of an object illustrating a higher power primary RF signal propagating along a bounce path due to cross-polarization of RF antennas; -
2 12 is a functional block diagram of an example of a vehicle access system including an access module, RF antennas, and portable access devices according to an embodiment of the present disclosure; -
3 12 is a functional block diagram of an example vehicle having the access module of FIG2 according to an embodiment of the present disclosure; -
4 12 is a functional block diagram of an example of the access module of FIG2 according to an embodiment of the present disclosure; -
5 12 is a functional block diagram of an example of a vehicle RF antenna module according to an embodiment of the present disclosure; -
6 12 is a functional block diagram of an example of a portable network device according to an embodiment of the present disclosure; -
7 12 is an example polarization axis diagram illustrating an example arrangement of/for polarization diversity according to an embodiment of the present disclosure; -
8th -
9 Figure 12 is an example electric field diagram and polar coordinate diagram illustrating electric field patterns and nulls for a linear antenna; -
10 Figure 12 is an example of a voltage versus electric field plot for a linearly polarized antenna; -
11A -
11B 11A ; -
12 12 is an example of a polar coordinate diagram of radiated power associated with the linearly polarized antenna of FIG11A-B ; -
13 12 is an example of a polar coordinate diagram of radiant power associated with the circularly polarized antenna of FIG11A-B ; -
14 12 is a functional block diagram of an example of RF circuitry and a portion of a portable access device according to an embodiment of the present disclosure; -
15 12 is a block diagram of an example of a portion of a key fob with two linearly polarized slot antennas, metal shroud, and spare/spare keys according to an embodiment of the present disclosure; -
16 12 is a block diagram of an example of a portion of the key fob of FIG15 without metal cladding and spare/spare key having x-axis linearly polarized slot antenna and y-axis linearly polarized slot antenna; -
17 12 is an example of a polar coordinate plot of radiated power associated with a slot antenna linearly polarized with respect to an x-axis of the key fob portion of FIG16 ; -
18 12 is an example of a polar coordinate diagram of radiated power associated with a y-axis linearly polarized slot antenna of the key fob portion of FIG16 ; -
19 12 is an example of a return loss versus frequency plot for the linearly polarized slot antennas of FIG16 ; -
20 12 is a block diagram of an example of a portion of the key fob of FIG15 without metal paneling and with spare/spare key; -
21 12 is an example of a polar coordinate plot of radiated power associated with a slot antenna linearly polarized with respect to an x-axis of the key fob portion of FIG20 ; -
22 12 is an example of a polar coordinate diagram of radiated power associated with a y-axis linearly polarized slot antenna of the key fob portion of FIG20 ; -
23 12 is an example of a return loss versus frequency plot for the linearly polarized slot antennas of FIG20 ; -
24 12 is a block diagram of an example of a portion of the key fob of FIG15 with part of the metal cladding and spare/spare key; -
25 12 is an example of a polar coordinate plot of radiated power associated with a slot antenna linearly polarized with respect to an x-axis of the key fob portion of FIG24 ; -
26 12 is an example of a polar coordinate diagram of radiated power associated with a y-axis linearly polarized slot antenna of the key fob portion of FIG24 ; -
27 12 is an example of a return loss versus frequency plot for the linearly polarized slot antennas of FIG24 ; -
28 12 is an example of a polar coordinate plot of radiated power associated with a slot antenna linearly polarized with respect to an x-axis of the key fob portion of FIG15 ; -
29 12 is an example of a polar coordinate diagram of radiated power associated with a y-axis linearly polarized slot antenna of the key fob portion of FIG15 ; -
30 12 is an example of a return loss versus frequency plot for the linearly polarized slot antennas of FIG15 ; -
31 12 is a block diagram of an example of a portion of a key fob with a closed linearly polarized slot antenna, an open linearly polarized slot antenna, metal shroud, and spare/spare keys according to an embodiment of the present disclosure; -
32 12 is an example of a polar coordinate plot of radiated power associated with a slot antenna linearly polarized with respect to an x-axis of the key fob portion of FIG31 ; -
33 12 is an example of a polar coordinate diagram of radiated power associated with a y-axis linearly polarized slot antenna of the key fob portion of FIG31 ; -
34 12 is an example of a return loss versus frequency plot for the linearly polarized slot antennas of FIG31 ; -
35 12 illustrates a method for determining which antenna combination to use for exchanging packets between RF antenna modules from a vehicle and a portable access device for round-trip time-of-flight measurements, according to an embodiment of the present disclosure; -
36 FIG. 11 illustrates another method of determining which antenna combination to use for exchanging packets between RF antenna modules from a vehicle and a portable access device for orbital time-of-flight measurements, according to an embodiment of the present disclosure; -
37 Fig. 12 is a flight time measurement diagram; -
38 12 is a functional block diagram of an example of a BLE radio having a superheterodyne receiver and a transmitter according to an embodiment of the present disclosure; -
39 Fig. 12 is an example of a GFSK parameter definition diagram; -
40 Figure 12 is a functional block diagram of a system for transmitting BLE packets; -
41 shows example preambles and access addresses for BLE packets of different types; -
42 Figure 12 is an example diagram of BLE packet signals illustrating corresponding bits; -
43 Figure 12 is another exemplary diagram of other BLE packet signals, illustrating corresponding bits; -
44 FIG. 12 is an overlap diagram of BLE packet signals from FIG44 , wherein one of the BLE packet signals has been shifted relative to the other of the BLE packet signals; -
45 illustrates an exemplary method for detecting a range-extending-type relay attack, according to an embodiment of the present disclosure; -
46 12 is a functional block diagram of an example of a vehicle and a portable access device with respective round-trip time initiators and round-trip time responders according to an embodiment of the present disclosure; -
47 12 is a functional block diagram of the vehicle and portable entry device of FIG46 Figure 12, which illustrates radio frequency signal transmission via respective antennas; -
48 12 is a functional block diagram of the vehicle and portable entry device of FIG46 who are attacked by an attacking range-extending type relay device; -
49 12 is a functional block diagram of two example BLE radios according to an embodiment of the present disclosure; -
50 12 is a functional block diagram of an example location and distance determination system with a round-trip time sniffer, according to an embodiment of the present disclosure; -
51 12 is a functional block diagram of an exemplary location and distance determination system having multiple round-trip time sniffers, according to an embodiment of the present disclosure; -
52 12 is a functional block diagram of example network devices configured to perform a tone exchange for distance determination and attack detection, according to an embodiment of the present disclosure; -
53 12 is a functional block diagram of an example location determination system with a tone exchange sniffer, according to an embodiment of the present disclosure; -
54 FIG. 11 illustrates a method for determining distances between an initiator and a responder and between a responder and a sniffer, according to an embodiment of the present disclosure; -
55 12 is a functional block diagram of an exemplary passive tone exchange and phase difference detection system according to an embodiment of the present disclosure; -
56 12 is a functional block diagram of an example of an active tone exchange and phase difference detection system according to an embodiment of the present disclosure; -
57 12 is an illustration of exemplary initiator and responder packets used for RSSI and time-of-flight measurements, the packets including a continuous wave (CW) tone and a preamble, according to an embodiment of the present disclosure; -
58 12 is an illustration of example initiator and responder packets used for RSSI and time-of-flight measurements, the packets including a CW tone and no preamble, according to an embodiment of the present disclosure; -
59 12 is an illustration of exemplary initiator and responder packets used for RSSI and time-of-flight measurements, where the packets are in the same format and include multiple CW tones and no preamble, according to an embodiment of the present disclosure; -
60 12 is a diagram illustrating example initiator and responder packets having a same format, according to another embodiment of the present disclosure; -
61 12 is a functional block diagram of an antenna route determination system for network devices having respective antenna modules according to another embodiment of the present disclosure; -
62 FIG. 12 is an example radio unit model corresponding to the structure, function and operation of the BLE radio unit of FIG38 ; -
63 12 illustrates a method for exchanging packets between RF antenna modules of BLE radio units for detecting a range extension type relay attack according to another embodiment of the present disclosure; -
64A FIG. 14 is an exemplary plot of signals generated by a sampling module, a Gaussian LPF, and an integrator of the model of FIG62 be issued; -
64B FIG. 14 is an example diagram of signals generated by a resampling module of the model of FIG62 be issued; -
64C FIG. 12 is an example plot of a signal generated by an arctangent module of the model of FIG62 is issued; -
64D FIG. 14 is an exemplary plot of a signal output from a differentiator shown versus the signal derived from the Gaussian LPF of the model of FIG62 is issued; -
65 12 illustrates an illustration of different pairs of antenna axis arrays, each of which includes two linear polarization antennas, according to another embodiment of the present disclosure; -
66 12 illustrates a perspective view of a pair of antenna axis assemblies having an equal number of antennas, one of which is placed in a metal box and the other of which is placed outside of the metal box, according to another embodiment of the present disclosure; -
67 12 illustrates a perspective view of another pair of antenna axis assemblies having a different number of antennas, one of which is placed in a metal box and the other of which is placed outside of the metal box, according to another embodiment of the present disclosure; -
68 Figure 12 is a diagram illustrating distance binding/limiting during/when performing a fast bit swap, where a prover sequence may be cryptographically secure and a priori known, independent of a prover sequence; -
69 Fig. 12 is a diagram illustrating how to prevent a response bit from being sent out too early during/when performing a fast bit swap where a prover sequence may be cryptographically secure and dependent on a prover sequence; -
70 Fig. 12 is a side view of multiple antennas illustrating an angle of arrival; -
71 illustrates an AOA method including use of a music algorithm, in accordance with the present disclosure; -
72 Figure 12 is an example of a plot of covariance, in accordance with the present disclosure; -
73 Figure 12 is an example of a diagram of eigenvectors and field manifold response in accordance with the present disclosure; -
74 Figure 13 is another example of a diagram of eigenvectors and field manifold response in accordance with the present disclosure; -
75 Figure 12 is an example of a music power spectrum diagram, in accordance with the present disclosure; -
76 12 is a functional block diagram of an antenna selection system according to the present disclosure; -
77 illustrates an exemplary reconstruction method in accordance with the present disclosure; -
78A -
78B 78A ; -
78C FIG 78A 14, which illustrates ricochet reflections and corresponding paths of a transmitted signal detected at the sensor, in accordance with the present disclosure; -
79A -
79B 79A ; and -
79C FIG 79A 10, which illustrates bounce reflections and corresponding paths of a transmitted signal detected at the sensor, in accordance with the present disclosure.
In den Zeichnungen können Bezugszeichen wiederverwendet werden/sein, um ähnliche und/oder identische Elemente zu bezeichnen.In the drawings, reference numbers may be reused to designate similar and/or identical elements.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
RF-Vorrichtungen können Distanzen durch unmodulierten Trägertonaustausch messen. Zum Beispiel werden in
RF-Vorrichtungen können Distanzen durch Umlaufzeit/-nahme eines schnellen Austauschs von kryptographisch sicheren Nachrichten messen oder binden/begrenzen. Zum Beispiel werden in „Distance-Bounding Protocols (Extended abstract)“ von Brands and Chaum in Workshop on the theory and application of cryptographic techniques on Advances in cryptology (EUROCRYPT '93), was hierin auch durch Bezugnahme eingebunden wird, Sequenzen von schnellen Bitaustauschen zwischen einem Prüfer bzw. Verifizierer und einem Beweisführer verwendet. Die Beweisführersequenz kann kryptographisch sicher und vorbekannt, unabhängig von der Verifizierersequenz sein, wie es durch
RF-Vorrichtungen, die eine Distanz durch Umlaufzeit/-nahme messen, können Angriffe von früher Detektion und späterer/späterem Bekenntnis/Einsatz unterliegen, wie es in „Attacks on Time-of-Flight Distance Bounding Channels“ von Hancke und Kuhn in Proceedings of the first ACM conference on Wireless network security (WiSec '08) beschrieben ist, was hierin auch mittels Bezugnahme eingebunden wird. RF-Vorrichtungen, die eine Distanz durch unmodulierten Trägertonaustausch messen, können Signalverzögerungsverlängerungsangriffen unterliegen, die in „On the Security of Carrier Phase-based Ranging“ von Olafsdotter, Ranganathan und Capkun aus IACR Cyptology ePrint Archive 2016 beschrieben sind, was hierin auch mittels Bezugnahme eingebunden wird.RF devices that measure distance by orbital time/acquisition may be subject to early detection and later confession/deployment attacks, as described in "Attacks on Time-of-Flight Distance Bounding Channels" by Hancke and Kuhn in Proceedings of the first ACM conference on Wireless network security (WiSec '08), which is also incorporated herein by reference. RF devices that measure distance through unmodulated carrier tone exchange may be subject to signal delay extension attacks described in "On the Security of Carrier Phase-based Ranging" by Olafsdotter, Ranganathan and Capkun from IACR Cyptology ePrint Archive 2016, which is also incorporated herein by reference will.
Obwohl herkömmliche PEPS-Systeme schlüssellosen Zugang und schlüsselloses Starten eines Fahrzeugs ermöglichen, können die traditionellen PEPS-Systeme für Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriffe anfällig sein. Ein Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriff kann sich auf einen Angreifer beziehen, der eine Relaisvorrichtung verwendet, um Signale zwischen einem Schlüsselanhänger (oder einer anderen intelligenten tragbaren Netzwerkvorrichtung) und einem Fahrzeug zu detektieren, zu verstärken und weiterzuleiten, so dass ein Zugangsmodul des Fahrzeugs arbeitet, als ob sich der Schlüsselanhänger genähert hat und sich in großer Nähe zu dem Fahrzeug befindet. Wenn der Angreifer zum Beispiel einen Türgriff des Fahrzeugs mit der Hand und/oder mit der Relaisvorrichtung berührt, kann das Zugangsmodul ein LF-Aufwecksignal erzeugen und übertragen. Als Folge hiervon wird in der Tat die Relaisvorrichtung detektiert und überträgt das Zugangsmodul das LF-Aufwecksignal an den Schlüsselanhänger, welches an der Relaisvorrichtung empfangen wird. Die Relaisvorrichtung empfängt, verstärkt und weiterleitet (oder neuausstrahlt) das LF-Aufwecksignal an den eigentlichen Schlüsselanhänger. Der Schlüsselanhänger kann sich zum Beispiel innerhalb eines Wohnhauses befinden, während das Fahrzeug außerhalb oder vor dem Wohnhaus geparkt sein kann. Der Schlüsselanhänger kann das verstärkte Aufwecksignal empfangen und ein Antwortsignal erzeugen und/oder eine Kommunikation auf einer RF-Strecke beginnen. Das Antwortsignal und/oder RF-Kommunikationssignale werden zwischen Antennen an dem Fahrzeug und ein oder mehr Antennen des Schlüsselanhängers verstärkt und weitergeleitet. Dies kann über die Relaisvorrichtung erfolgen. Als Folge hiervon wird die Relaisvorrichtung durch das Zugangsmodul als der Schlüsselanhänger betrachtet, und „täuscht“ sie das Zugangsmodul dahingehend, dass es so arbeitet, als ob der Schlüsselanhänger am Ort der Relaisvorrichtung wäre, was bewirkt, dass das Zugangsmodul unautorisierten Zugang zu dem Innenraum des Fahrzeugs bereitstellt.Although traditional PEPS systems allow for keyless entry and starting of a vehicle, the traditional PEPS systems can be vulnerable to range extender-type relay station attacks. A range extender-type relay station attack may refer to an attacker using a relay device to detect, amplify, and relay signals between a key fob (or other intelligent portable network device) and a vehicle so that an access module of the vehicle operates as if the key fob has approached and is in close proximity to the vehicle. For example, if the attacker touches a door handle of the vehicle with their hand and/or with the relay device, the access module can LF-Up generate and transmit wake-up signal. As a result, the relay device is indeed detected and the access module transmits the LF wake-up signal to the key fob, which is received at the relay device. The relay device receives, amplifies, and relays (or re-broadcasts) the LF wake-up signal to the actual fob. For example, the key fob may be inside a home while the vehicle may be parked outside or in front of the home. The fob can receive the amplified wake-up signal and generate a response signal and/or begin communication on an RF link. The response signal and/or RF communication signals are amplified and relayed between antennas on the vehicle and one or more antennas on the key fob. This can be done via the relay device. As a result, the relay device is viewed by the access module as the key fob and "tricks" the access module into operating as if the key fob were at the location of the relay device, causing the access module to allow unauthorized access to the interior of the Vehicle provides.
Außerdem können Antennensysteme von aktuellen PEPS-Systemen verhindern, dass das PEPS-System die Distanz zwischen dem Schlüsselanhänger und dem Fahrzeug genau schätzt und den Ort des Schlüsselanhängers relativ zu dem Fahrzeug genau schätzt, wie es nachstehend weitergehend beschrieben ist. Die Distanz und der Ort können basierend auf einer Flugzeitmessung bestimmt werden. Flugzeit und entsprechende Empfangssignalstärken werden gemessen. Ein Empfangssignalstärkeindikator (RSSI) mit dem größten Wert entspricht typischerweise einer direkten oder kürzesten Distanz zwischen dem Schlüsselanhänger und dem Fahrzeug. Eine mit dem größten RSSI in Zusammenhang stehende Flugzeit-Messung wird verwendet, um die Distanz zwischen dem Schlüsselanhänger und dem Fahrzeug zu berechnen.Additionally, antenna systems of current PEPS systems may prevent the PEPS system from accurately estimating the distance between the key fob and the vehicle and from accurately estimating the location of the key fob relative to the vehicle, as further described below. The distance and location can be determined based on a flight time measurement. Flight time and corresponding received signal strengths are measured. A received signal strength indicator (RSSI) with the largest value typically corresponds to a direct or shortest distance between the key fob and the vehicle. A time-of-flight measurement associated with the largest RSSI is used to calculate the distance between the key fob and the vehicle.
Die hierin dargelegten Beispiele umfassen einen kombinierten LF- und RF-PEPS-Schlüsselanhänger, der RF-Umlaufzeit-(RTT-)Messungen verwendet, um Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriffe zu verhindern. Weitere Beispiele umfassen RTT-Messungen, Trägerphase-basierte Entfernungsmessung und eine Kombination von RTT-Messungen und Trägerphase-basierter Entfernungsmessung in PEPS-Systemen. Die Beispiele legen auch zahlreiche weitere Merkmale dar, die nachstehend weitergehend beschrieben sind.The examples set forth herein include a combined LF and RF PEPS key fob that uses RF Round Trip Time (RTT) measurements to prevent range extender type relay station attacks. Other examples include RTT measurements, carrier phase-based ranging, and a combination of RTT measurements and carrier phase-based ranging in PEPS systems. The examples also demonstrate numerous other features, which are further described below.
Auch ein Ausrichten bzw. Abgleichen der Nullen bzw. Nullstellen in einer kopolarisierten Antennenanordnung verursacht, dass ein Abprallweg verwendet wird. Dies tritt auf, wenn die erste und die zweite RF-Antenne in die gleiche Richtung zeigen. Die Antennen können derart positioniert sein, dass sich eine Linie longitudinal durch die Antennen erstreckt. Dies ist mit Bezug auf
Hierin dargelegte Beispiele umfassen Polarisationsdiversität für RF-Signalübertragung zwischen RF-Antennen von einem Fahrzeug und RF-Antennen von tragbaren Zugangsvorrichtungen (z.B. Schlüsselanhängern, Mobiltelefonen, Wearables, usw.). Außerdem umfassen die Beispiele pseudozufällige bidirektionale Datenaustausche. Polarisationsdiversität wird bereitgestellt, um zu gewährleisten, dass zu jedem Zeitpunkt zumindest eine Sendeantenne zumindest eine Polarisationsachse aufweist, die nicht kreuzpolarisiert ist, aber einigermaßen mit einer Polarisationsachse von zumindest einer Empfangsantenne kopolarisiert ist, kopolarisiert ohne kollineare Nullen bzw. Nullstellen. Wie hierin verwendet meint/bedeutet die Formulierung „zu jedem Zeitpunkt“ zu allen Zeiten, während die entsprechenden Vorrichtungen in Kommunikation miteinander stehen, und/oder zu allen Zeiten, während ein oder mehr Signale zwischen den Vorrichtungen übertragen werden, und während ein oder mehr Signale durch ein oder mehr der Vorrichtungen empfangen werden. Zusätzlich zum Ermöglichen von genauen Distanzbestimmungen hilft dies auch beim Verhindern von Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriffen. Pseudozufällige bidirektionale Datenaustausche, wie nachstehend beschrieben, helfen auch beim Verhindern von Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriffen.Examples set forth herein include polarization diversity for RF signal transmission between RF antennas of a vehicle and RF antennas of portable access devices (eg, key fobs, cell phones, wearables, etc.). In addition, the examples include pseudo-random bi-directional data exchanges. Polarization diversity is provided to ensure that at all times at least one transmit antenna has at least one polarization axis that is not cross-polarized but is reasonably co-polarized with a polarization axis of at least one receive antenna, co-polarized without collinear zeros or zeros. As used herein, the phrase “at all times” means all times while the respective devices are in communication with each other and/or all times while one or more signals are being transmitted between the devices and while one or more signals are being transmitted received by one or more of the devices. In addition to enabling accurate distance determinations, this also helps prevent range extender type relay station attacks. Pseudo-random bi-directional data exchanges, as described below, also help prevent range extender-type relay station attacks.
Beispielhafte Ausführungsbeispiele werden nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen vollständiger beschrieben.Exemplary embodiments will now be described more fully with reference to the accompanying drawings.
Das Fahrzeug 30 umfasst ein Zugangsmodul 36, LF-Antennenmodule 38 und RF-Antennenmodule 40. Das Zugangsmodul 36 kann LF-Signale über die LF-Antennenmodule 38 an die tragbaren Netzwerkvorrichtungen drahtlos übertragen bzw. senden und mit den tragbaren Zugangsvorrichtungen über die RF-Antennenmodule 40 drahtlos kommunizieren. Die RF-Antennenmodule 40 stellen Polarisationsdiversität zwischen jeder der Antennen der tragbaren Netzwerkvorrichtungen und der Antennen der RF-Antennenmodule 40 bereit. Polarisationsdiversität, wie nachstehend weitergehend beschrieben, stellt eine minimale Anzahl, Kombination und Anordnung von Polarisationsachsen an den tragbaren Netzwerkvorrichtungen und dem Fahrzeug 30 bereit, um zu gewährleisten, dass zu jedem Zeitpunkt zumindest eine Sendeantenne zumindest eine Polarisationsachse aufweist, die nicht mit einer Polarisationsachse von zumindest einer Empfangsantenne kreuzpolarisiert ist. Mit anderen Worten hat zu jedem Zeitpunkt zumindest eine RF-Antenne des Fahrzeugs zumindest eine Polarisationsachse, die nicht mit einer Polarisationsachse von zumindest einer RF-Antenne von jeder der tragbaren Zugangsvorrichtungen kreuzpolarisiert ist. Obgleich bestimmte Zahlen von LF-Antennenmodulen und RF-Antennenmodulen gezeigt sind, kann jede beliebige Zahl von jedem von diesen genutzt werden.The
Das Zugangsmodul 36 kann mit den LF-Antennenmodulen 38 und den RF-Antennenmodulen 40 drahtlos und/oder über eine Fahrzeugschnittstelle 45 kommunizieren. Als ein Beispiel kann die Fahrzeugschnittstelle 45 einen Controller-Area-Network-(CAN-)Bus, ein Local-Interconnect-Network (LIN) zur Kommunikation mit niedrigerer Datenrate, einen Clock-Extension-Peripheral-Interface-(CXPI-)Bus und/oder ein oder mehr andere Fahrzeugschnittstellen umfassen.The
Die LF-Antennenmodule 38 können an verschiedenen Stellen an dem Fahrzeug sein und Niederfrequenzsignale (z.B. 125 kHz-Signale) übertragen. Jedes der LF-Antennenmodule umfasst eine LF-Antenne und kann ein Steuermodul und/oder eine andere Schaltung zur LF-Signalübertragung umfassen. Die RF-Antennenmodule 40 können sich auch an verschiedenen Stellen an dem Fahrzeug befinden und RF-Signale übertragen, wie etwa Bluetooth-Low-Energy-(BLE-)Signale gemäß BLE-Kommunikationsprotokollen. Alternativ können die RF-Antennenmodule 40 gemäß anderen Drahtloskommunikationsprotokollen kommunizieren, wie etwa Wireless Fidelity (Wi-Fi). Ein Beispiel der Antennen ist in
Bei einem Ausführungsbeispiel und zum Verbessern einer Signalabdeckung relativ zu dem Fahrzeug und Verbessern von Übertragungs- und Empfangseigenschaften befinden sich die RF-Antennenmodule 40 in einem Dach 46 des Fahrzeugs 30. Als ein Beispiel kann jedes der RF-Antennenmodule 40 ein Paar von RF-Antennen, eine linear polarisierte Antenne und eine zirkular polarisierte Antenne, umfassen. Die Anzahl und Stellen der RF-Antennenmodule können basierend auf der Größe und der Form des Fahrzeugs 30 vorausgewählt werden/sein. Bei einem Ausführungsbeispiel sind zwei RF-Antennenmodule umfasst und voneinander beabstandet, wie es in
Es kann eine andere Anzahl von Antennen mit einer anderen Anzahl von Antennenpolarisationen genutzt werden.
Die zusätzlichen Antennenachsen stellen Polarisationsdiversität auf RF-Wegen zwischen den Antennenachsenanordnungen bereit, die Weg- bzw. Pfaddiversität bereitstellen. Numerischer Bezeichner 7200 bezieht sich auf einen offenen dreiseitigen Metallkasten bzw. -behälter und/oder eine vereinfachte Darstellung eines Fahrzeugkörpers bzw. einer Fahrzeugkarosserie für RF-Funkwellen in einem Gigahertz- oder Multigigahertz-Bereich. Numerischer Bezeichner 7201 bezieht sich auf eine Metallplatte und/oder einen Deckel für den Behälter und/oder eine vereinfachte Darstellung des Dachs eines Fahrzeugs für RF-Funkwellen in einem Gigahertz- oder Multigigahertz-Bereich.
Die RF-Verbindung entlang RF-Weg 7101AB, zwischen 7100A und 7100B, ist stark, weil beide Paare von Antennenachsen zwischen den Antennenachsenanordnungen kopolarisiert sind. Für beliebig orientierte Paare von Zweiachsenantennen bzw. zwei Antennenachsen ist diese Bedingung selten, selbst wenn die kopolarisierten Zonen weit/breit sind, etwa 5 Grad außerhalb von 90 Grad einer Drehung, bei etwa 6 dB höher in der Streckenreserve von der Median-Streckenreserve. Dies ist deshalb so, da es drei Winkeldrehungen braucht, um ein beliebig orientiertes Antennenachsenanordnungspaar in diese Konfiguration zu manipulieren/bringen, und da die Antennenachsen alle 90 Grad symmetrisch sind, was zu einem zeitlichen Anteil von ungefähr (5/90)*(5/90)*(5/90) oder 1,71E-4 beliebig/willkürlich vorkommen wird. Die RF-Verbindung entlang RF-Weg 7101CD, zwischen 7100C und 7100D, ist nicht so stark wie 7101AB, aber ist gut, da kein Antennenweg/-pfad kopolarisiert oder kreuzpolarisiert ist und die Nullen nicht ausgerichtet bzw. abgeglichen sind. Die RF-Verbindung entlang RF-Weg 7101EF, zwischen 7100E und 7100F, ist schwach, da jeder Antennenweg/-pfad zwischen einzelnen Antennenachsen entweder kreuzpolarisiert ist oder die Null von zumindest einer Antenne involviert. Diese Bedingung ist selten, da es erneut 3 Winkeldrehungen braucht, um ein Paar von beliebig orientierten Antennenachsenpaaren in diese Konfiguration zu manipulieren/bringen. Wieder braucht es, für beliebig orientierte Antennenpaare von zweiachsigen Antennenpaaren, mit zum Beispiel Zonen von 5 Grad für Kreuzpolarisation und Nullausrichtung bzw. -angleichung, bei zum Beispiel 20 dB oder pow2db(sin(pi*5/180)^2) niedriger in der Streckenreserve, drei Winkeldrehungen, um ein beliebig orientiertes Antennenpaar in diese Konfiguration zu manipulieren/bringen, und sind die Antennenahsen alle 90 Grad symmetrisch, was zu einem zeitlichen Anteil von ungefähr (5/90)*(5/90)*(5/90) oder 1,71E-4 beliebig/willkürlich vorkommen wird.The RF link along RF path 7101AB, between 7100A and 7100B, is strong because both pairs of antenna axes are co-polarized between the antenna axis assemblies. For arbitrarily oriented dual axis antenna pairs, this condition is rare, even when the co-polarized zones are wide, about 5 degrees outside of 90 degrees of rotation, at about 6 dB higher in range margin from median range margin. This is because it takes three angular rotations to manipulate/bring an arbitrarily oriented antenna axis array pair into this configuration, and because the antenna axes are symmetrical every 90 degrees, resulting in a time fraction of about (5/90)*(5/ 90)*(5/90) or 1.71E-4 will occur randomly. The RF link along RF path 7101CD, between 7100C and 7100D, is not as strong as 7101AB, but is good as no antenna path/path is co-polarized or cross-polarized and the nulls are not aligned. The RF link along RF path 7101EF, between 7100E and 7100F, is weak because each antenna path/path between individual antenna axes is either cross polarized or involves the null of at least one antenna. This condition is rare because again it takes 3 angular rotations to manipulate/bring a pair of arbitrarily oriented pairs of antenna axes into this configuration. Again, for arbitrarily oriented antenna pairs of dual axis antenna pairs, with for example zones of 5 degrees for cross polarization and null alignment, at for example 20 dB or pow2db(sin(pi*5/180)^2) lower in the Range reserve, three angular rotations to manipulate/bring an arbitrarily oriented pair of antennas into this configuration, and the antenna axes are symmetrical every 90 degrees, resulting in a time fraction of approximately (5/90)*(5/90)*(5/90 ) or 1.71E-4 will occur randomly.
Bei Betrachtung von
Generell ist, je mehr Antennenachsen auf jeder Seite einer Verbindung sind, die Wahrscheinlichkeit umso geringer, dass ein direkter Weg mit niedriger Streckenreserve auftritt. Ein Verhindern oder Reduzieren der Wahrscheinlichkeit von direkten Wegen mit niedrigerer Streckenreserve ist vorteilhaft, da eine Umlaufzeit-Entfernungsmessung und eine Unmodulierter-Trägertonaustausch-Entfernungsmessung dazu tendieren, den direkten Weg zu messen, je größer die Streckenreserve auf dem direkten Weg relativ zu reflektierten Wegen ist. Umgekehrt ist es umso wahrscheinlicher, dass die Entfernungsmesstechniken die Distanz entlang des reflektierten Wegs messen, je niedriger die Streckenreserve auf dem direkten Weg relativ zu den reflektierten Wegen ist.In general, the more antenna axes there are on each side of a link, the less likely it is that a direct path with low link margin will occur. Preventing or reducing the likelihood of direct paths with lower path margin is advantageous because round-trip time ranging and unmodulated carrier exchange ranging will tend to measure the direct path the greater the path margin on the direct path relative to reflected paths. Conversely, the lower the path margin on the direct path relative to the reflected paths, the more likely it is that the ranging techniques will measure distance along the reflected path.
In
Unterschiedliche Polarisierungen von Antennen können verwendet werden, um Polarisationsdiversität zu erzeugen. Mehrere polarisierte Antennen (oder Antennenachsen) erzeugen Polarisationsdiversität. Eine lineare Achse und eine weitere lineare Achse, eine lineare Achse und zwei lineare Achsen, die eine zirkular polarisierte Antenne umfassen, oder drei unabhängige lineare Achsen (linear polarisierte Antennen) sind alle möglich. Vor allem, wenn nahe gelegenes Metall vorliegt, um virtuelle Polarisationsdiversität zu erzeugen.Different polarizations of antennas can be used to create polarization diversity. Multiple polarized antennas (or antenna axes) create polarization diversity. One linear axis and another linear axis, one linear axis and two linear axes comprising a circularly polarized antenna, or three independent linear axes (linearly polarized antennas) are all possible. Especially when there is nearby metal to create virtual polarization diversity.
Das Antennenachsenpaar 7101H oder 7101J kann tief bzw. unten in einem Metallkasten, der der Fahrzeugkörper bzw. die Fahrzeugkarosserie ist, oder hoch bzw. oben in dem Metallkasten, der das Dach des Fahrzeugs ist, platziert werden, um diese virtuellen Antennenachsenanordnungseffekte zu erzielen.The
Das PEPS-Modul 211 kann PEPS-Betriebsvorgänge durchführen, um Zugang zu einem Innenraum des Fahrzeugs bereitzustellen und Start und/oder Betrieb des Fahrzeugs erlauben. Das PAK-Modul 212 arbeitet in Kooperation mit dem PEPS-Modul 211 und führt PAK-Betriebsvorgänge durch, wie sie hierin beschrieben sind. Das PEPS-Modul 211 kann das PAK-Modul 212 umfassen, oder die Module 211, 212 können als einzelnes Modul implementiert werden/sein. Das Parameteranpassungsmodul 213 kann verwendet werden, um Parameter des Fahrzeugs 200 anzupassen bzw. einzustellen.The
Das PAK-System 202 kann zusätzlich umfassen: einen Speicher 218; eine Anzeige 220; ein Audiosystem 221; und ein oder mehr Sendeempfänger 222, die die LF-Antennenmodule 38 und die RF-Antennenmodule 40 umfassen. Die RF-Antennenmodule 40 können RF-Schaltungen 223 umfassen und/oder mit solchen verbunden sein. Das PAK-System 202 kann zusätzlich umfassen: ein Telematikmodul 225; Sensoren 226; und ein Navigationssystem 227, das einen Globalpositionierungssystem-(GPS-)Empfänger 228 umfasst. Die RF-Schaltungen 223 können verwendet werden, um mit einer mobilen Vorrichtung (z.B. der mobilen Vorrichtung 102 von
Die ein oder mehr Sendeempfänger 222 können einen RF-Sendeempfänger umfassen, der die RF-Schaltungen 223 umfasst, und eine Zugangsanwendung mit einem Code zum Prüfen von zeitgestempelten Daten implementieren, die durch die RF-Antennenmodule 40 empfangen und übertragen werden. Die Zugangsanwendung kann bestätigen bzw. verifizieren, ob die RF-Antennenmodule zum Beispiel korrekte Daten zu der korrekten Zeit empfangen haben. Die Zugangsanwendung kann in dem Speicher 218 gespeichert und durch das PEPS-Modul 211 und/oder das PAK-Modul 212 implementiert werden/sein. Andere beispielhafte Betriebsvorgänge der Zugangsanwendung sind nachstehend weitergehend beschrieben.The one or
Die Zugangsanwendung kann einen Bluetooth®-Protokollstapel implementieren, der konfiguriert ist zum Bereitstellen einer Kanalkarte, eines Zugangsidentifikators bzw. -bezeichners, eines nächsten Kanals und einer Zeit für einen nächsten Kanal. Die Zugangsanwendung ist konfiguriert zum Ausgeben von Zeitsignalen für Zeitstempel für Signale, die über die RF-Antennenmodule 40 übertragen und empfangen werden. Die Zugangsanwendung kann Kanalkarteninformationen und Zeitinformationen erhalten und diese Informationen mit anderen Modulen in dem Fahrzeug teilen bzw. gemeinsam benutzen.The access application may implement a Bluetooth® protocol stack configured to provide a channel map, an access identifier, a next channel, and a time for a next channel. The gateway application is configured to output time signals for time stamps for signals transmitted and received via the
Das Telematikmodul 225 kann über eine Zellular-/Mobilfunkmaststation mit einem Server kommunizieren. Dies kann die Übermittlung von Zertifikaten, Lizenzinformationen und/oder Zeitinformationen, umfassend Globaltaktzeitinformationen, umfassen. Das Telematikmodul 225 ist konfiguriert zum Erzeugen von Ortsinformationen und/oder einem Fehler von Ortsinformationen in Zusammenhang mit dem Fahrzeug 200. Das Telematikmodul 225 kann durch ein Navigationssystem 227 implementiert werden/sein.The
Die Sensoren 226 können Sensoren, die für PEPS- und PAK-Betriebsvorgänge verwendet werden, Kameras, Objektdetektionssensoren, Temperatursensoren, Beschleunigungssensoren, Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren und/oder andere Sensoren umfassen. Die Sensoren 226 können einen Berührungssensor umfassen, um zum Beispiel zu detektieren, dass eine Person einen Türgriff berührt, um einen Prozess zum Aufwecken einer tragbaren Zugangsvorrichtung einzuleiten. Die Sensoren 226 können mit den anderen Steuermodulen 208, wie etwa dem Körper- bzw. Karosseriesteuermodul, verbunden sein, die in Kommunikation mit LF- und RF-Antennenschaltungen und/oder -modulen stehen können, die hierin offenbart sind. Der GPS-Empfänger 228 kann Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder -richtung (oder -ausrichtung bzw. -kurs) des Fahrzeugs und/oder Globaltaktzeitinformationen bereitstellen.
Der Speicher 218 kann Sensordaten und/oder Parameter 230, Zertifikate 232, Verbindungsinformationen 234, Zeitinformationen 236, Tokens 237, Schlüssel 238 und Anwendungen 239 speichern. Die Anwendungen 239 können Anwendungen umfassen, die durch die Module 38, 40, 204, 206, 208, 210, 211, 212, 223 und/oder Sendeempfänger 222 ausgeführt werden. Als ein Beispiel können die Anwendungen die Zugangsanwendung, eine PEPS-Anwendung und/oder eine PAK-Anwendung umfassen, die durch die Sendeempfänger 222 und die Module 210, 211 und/oder 212 ausgeführt werden. Obwohl der Speicher 218 und das Fahrzeugsteuermodul 204 als separate Vorrichtungen gezeigt sind, können der Speicher 218 und das Fahrzeugsteuermodul 204 als eine einzelne Vorrichtung implementiert werden/sein. Die einzelne Vorrichtung kann ein oder mehr andere Vorrichtungen umfassen, die in
Das Fahrzeugsteuermodul 204 kann einen Betrieb von einer Maschine bzw. Brennkraftmaschine 240, einem Konverter/Generator 242, einem Getriebe 244, einem Fenster-/Türsystem 250, einem Beleuchtungssystem 252, einem Sitzsystem 254, einem Spiegelsystem 256, einem Bremssystem 258, Elektromotoren 260 und/oder einem Lenksystem 262 gemäß Parametern steuern, die durch die Module 204, 206, 208, 210, 211, 212, 213 eingestellt werden. Das Fahrzeugsteuermodul 204 kann PEPS- und/oder PAK-Betriebsvorgänge durchführen, die ein Einstellen von einigen der Parameter umfassen können. Die PEPS- und PAK-Betriebsvorgänge können auf Signalen basieren, die von den Sensoren 226 und/oder den Sendeempfängern 222 empfangen werden. Das Fahrzeugsteuermodul 204 kann Leistung von einer Leistungsquelle 264 empfangen bzw. aufnehmen, die an die Maschine bzw. Brennkraftmaschine 240, den Konverter/Generator 242, das Getriebe 244, das Fenster-/Türsystem 250, das Beleuchtungssystem 252, das Sitzsystem 254, das Spiegelsystem 256, das Bremssystem 258, die Elektromotoren 260 und/oder das Lenksystem 262, usw. bereitgestellt werden kann. Einige der PEPS- und PAK-Betriebsvorgänge können ein Entriegeln von Türen des Fenster-/Türsystems 250, ein Ermöglichen von einer Kraftstoffversorgung und Zündung der Maschine bzw. Brennkraftmaschine 240, ein Starten der Elektromotoren 260, eine Leistungsversorgung von irgendeinem der Systeme 250, 252, 254, 256, 258, 262 und/oder ein Durchführen anderer Betriebsvorgänge umfassen, wie sie hierin weitergehend beschrieben sind.The
Die Maschine bzw. Brennkraftmaschine 240, der Konverter/Generator 242, das Getriebe 244, das Fenster-/Türsystem 250, das Beleuchtungssystem 252, das Sitzsystem 254, das Spiegelsystem 256, das Bremssystem 258, die Elektromotoren 260 und/oder das Lenksystem 262 können Aktoren bzw. Stellglieder umfassen, die durch das Fahrzeugsteuermodul 204 gesteuert werden, um zum Beispiel Kraftstoffversorgung, Zündung, Luftstrom/-strömung, Lenkradwinkel, Drosselposition, Pedalposition, Türschlösser, Fensterposition, Sitzwinkel, usw. anzupassen bzw. einzustellen. Diese Steuerung kann auf den Ausgaben der Sensoren 226, des Navigationssystems 227, des GPS 228 und den vorgenannten Daten und Informationen, die in dem Speicher 218 gespeichert sind, basieren.The
Das Streckenauthentisierungsmodul 300 kann die tragbaren Zugangsvorrichtungen von
Das Verbindungsinformationsverteilungsmodul 302 ist konfiguriert zum Kommunizieren mit einigen der Sensoren 226 von
Das Zeitsteuerungsmodul 304 kann: den RTC und/oder ein aktuell gespeichertes Datum bzw. einen aktuell gespeicherten Zeitpunkt halten, wenn dies nicht durch das PAK-Modul 212 gehandhabt wird; aktuelle Zeitinformationen mit den Sensoren verbreiten; Zeitstempel für eingehende und ausgehende Nachrichten, Anforderungen, Signale, Zertifikate und/oder andere Elemente erzeugen; Umlaufzeiten berechnen; usw. Eine Umlaufzeit kann sich auf den Betrag bzw. die Dauer zwischen einem Zeitpunkt, zu dem eine Anforderung erzeugt und/oder übertragen wird, und einem Zeitpunkt, zu dem eine Antwort auf die Anforderung empfangen wird, beziehen. Das Zeitsteuerungsmodul 304 kann Zeitinformationen erhalten, die einer Kommunikationsstrecke entsprechen, wenn das Streckenauthentisierungsmodul 300 eine Challenge-Response- bzw. Herausforderung-Antwort-Authentisierung ausführt. Das Zeitsteuerungsmodul 302 ist auch konfiguriert zum Bereitstellen der Zeitinformationen an die Sensoren 226 über die Fahrzeugschnittstelle 209.The
Nachdem eine Streckenauthentisierung hergestellt ist, sammelt bzw. erfasst das Datenverwaltungsmodul 308 den aktuellen Ort des Fahrzeugs 108 von dem Telematikmodul 225, und teilt es den Ort mit den tragbaren Zugangsvorrichtungen. Die tragbaren Zugangsvorrichtungen umfassen optional GPS-Module und Anwendungssoftware, die, wenn sie ausgeführt wird, die geschätzten relativen Orte der tragbaren Zugangsvorrichtungen zu dem Fahrzeug 108 vergleicht. Basierend auf den geschätzten Positionen der tragbaren Zugangsvorrichtungen relativ zu dem Fahrzeug 108 können die tragbaren Zugangsvorrichtungen Signale an einen der Sendeempfänger 222 senden, um anzufordern, dass das Fahrzeug bestimmte Aktionen durchführt. Als ein Beispiel ist die Datenverwaltungsschicht 308 konfiguriert zum Erhalten von Fahrzeuginformationen, die durch eines der Module erhalten werden (z.B. durch ein Telematikmodul 225 erhaltene Ortsinformationen), und Übertragen der Fahrzeuginformationen an die tragbaren Zugangsvorrichtungen.After route authentication is established, the
Das Sicherheitsfilterungsmodul 310 detektiert Verstöße einer physikalischen Schicht und eines Protokolls und filtert Daten dementsprechend vor Bereitstellung von Informationen an das Sensorverarbeitungs- und Lokalisierungsmodul 306. Das Sicherheitsfilterungsmodul 310 kennzeichnet bzw. markiert Daten als injiziert bzw. eingespeist/-geimpft, so dass das Sensorverarbeitungs- und Lokalisierungsmodul 306 in der Lage ist, Daten zu verwerfen und das PEPS-Modul 211 zu alarmieren. Die Daten von dem Sensorverarbeitungs- und Lokalisierungsmodul 306 werden weiter/zusammen zu dem PEPS-Modul 211 weitergegeben, wodurch das PEPS-Modul 211 konfiguriert ist zum Lesen von Fahrzeugzustandsinformationen von den Sensoren, um eine Benutzerabsicht zum Zugreifen auf ein Merkmal zu detektieren und den Ort der mobilen Vorrichtung 102 mit einer Menge von Orten zu vergleichen, die bestimmte Fahrzeugmerkmale autorisieren, wie etwa ein Entriegeln einer Tür oder eines Kofferraums des Fahrzeugs und/oder ein Starten des Fahrzeugs.The
Das Steuermodul 350 (oder ein oder mehr der Module 204, 210, 211, 212 von
Das Steuermodul 350 kann eine Empfangssignalstärke eines von der tragbaren Zugangsvorrichtung empfangenen Signals messen und einen entsprechenden RSSI-Wert erzeugen. Zusätzlich oder alternativ kann das Steuermodul 350 andere Messungen von empfangenen Signalen von der tragbaren Zugangsvorrichtung durchführen, wie etwa Ankunfts- bzw. Einfallswinkel, Ankunfts- bzw. Einfallszeit, Ankunfts- bzw. Einfallszeitdifferenz, usw. Das Steuermodul 350 kann dann die gemessenen Informationen an das Fahrzeugsteuermodul 204 senden, das dann einen Ort von und/oder eine Distanz zu der tragbaren Zugangsvorrichtung relativ zu dem Fahrzeug 30 basierend auf den gemessenen Informationen bestimmen kann. Die Orts- und Distanzinformationen können auf ähnlichen Informationen basieren, die von ein oder mehr anderen RF-Antennenmodulen und/oder anderen Sensoren empfangen werden.The
Als ein Beispiel kann das Fahrzeugsteuermodul 204 den Ort der tragbaren Zugangsvorrichtung zum Beispiel basierend auf den Mustern der RSSI-Werte bestimmen, die Signalen entsprechen, die durch die RF-Antennenmodule 40 von der tragbaren Zugangsvorrichtung empfangen werden. Ein starker (oder hoher) RSSI-Wert bezeichnet, dass sich die tragbare Zugangsvorrichtung in der Nähe des Fahrzeug 30 befindet, und ein schwacher (oder niedriger) RSSI-Wert bezeichnet, dass sich die tragbare Zugangsvorrichtung weiter von dem Fahrzeug 30 entfernt befindet. Durch Analysieren der RSSI-Werte kann das Steuermodul 204 einen Ort von und/oder eine Distanz zu der tragbaren Zugangsvorrichtung relativ zu dem Fahrzeug 30 bestimmen. Zusätzlich oder alternativ können auch Ankunfts- bzw. Einfallswinkel, Austrittswinkel, Umlaufzeit, unmodulierter Trägertonaustausch oder Zeitdifferenz von Ankunfts- bzw. Einfallsmessungen für die Signale, die zwischen der tragbaren Zugangsvorrichtung und dem Steuermodul 204 gesendet werden, durch das Steuermodul 204 oder die tragbare Zugangsvorrichtung verwendet werden, um den Ort der tragbaren Zugangsvorrichtung zu bestimmen. Zusätzlich oder alternativ können die RF-Antennenmodule 40 den Ort von und/oder die Distanz zu der tragbaren Zugangsvorrichtung basierend auf den gemessenen Informationen bestimmen und den Ort oder die Distanz an das Steuermodul 204 kommunizieren.As an example, the
Basierend auf dem bestimmen Ort von oder der bestimmten Distanz zu der tragbaren Zugangsvorrichtung relativ zu dem Fahrzeug 30 können die Module 211, 212 von
Erneut bezugnehmend auf
Ein Zeitsynchronisationsmodul 360 ist konfiguriert zum genauen Messen der Empfangszeiten von Signalen/Nachrichten an der Fahrzeugschnittstelle 45. Das Steuermodul 350 kann das PHY-Modul 356 basierend auf den Kanalkarteninformationen und den Empfangszeiten und/oder anderen Zeitinformationen zu einer speziellen Zeit auf einen speziellen Kanal ab-/ einstimmen. Außerdem kann das Steuermodul empfangene PHY-Nachrichten und Daten überwachen, die einer Bluetooth®-Physikalische-Schicht-Spezifikation, wie etwa Bluetooth® Specification Version 5.1, entsprechen bzw. genügen. Die Daten, Zeitstempel und gemessene Signalstärken können durch das Steuermodul 350 über die Fahrzeugschnittstelle 45 an das Steuermodul 204 berichtet bzw. gemeldet werden.A time synchronization module 360 is configured to accurately measure the reception times of signals/messages at the
Das Steuermodul 402 kann einen BLE-Kommunikationschipsatz umfassen oder ein Teil von einem solchen sein. Alternativ kann das Steuermodul 402 einen Wi-Fi- oder Wi-Fi-Direct-Kommunikationschipsatz umfassen oder ein Teil von einem solchen sein. Der Speicher 406 kann Anwendungscode speichern, der durch das Steuermodul 402 ausführbar ist. Der Speicher 406 kann ein nichtvorübergehendes computerlesbares Medium sein, umfassend einen Festwertspeicher (ROM) und/oder einen Direktzugriffsspeicher (RAM).The
Das Steuermodul 402 kommuniziert mit den Modulen 204 und 350 des Fahrzeugs und führt eine Authentisierung und andere Betriebsvorgänge durch, wie sie nachstehend weitergehend beschrieben sind. Das Steuermodul 402 kann Informationen hinsichtlich der tragbaren Zugangsvorrichtung 400 übertragen, wie etwa Orts- und/oder Geschwindigkeitsinformationen, die von ein oder mehr der Sensoren 407 erhalten werden (z.B. einem Globalnavigationssatellitensystem-(z.B. GPS-)Sensor, einem Beschleunigungssensor und/oder einem Winkelgeschwindigkeitssensor). Die Benutzerschnittstelle 404 kann ein Tastenfeld, einen Berührungsbildschirm, eine sprachaktivierte Schnittstelle und/oder eine andere Benutzerschnittstelle umfassen.The
Die linear polarisierte Antenne 1102 ist eine Monopolantenne. Die Hülle 1112 ist aus einem dielektrischen Material gebildet, wie etwa Teflon. Beide Antennen 1102, 1104 sind konzentrisch zu einem scheibenförmigen Nichtleiter bzw. Dämmstoff (oder Isolator) 1106 und einer scheibenförmigen Grundplatte 1108. Der ringförmige Isolator 1106 ist als oberste Schicht auf der Grundplatte 1108 (oder der unteren bzw. Bodenschicht) gestapelt bzw. geschichtet. Die zirkular polarisierte Antenne 1104 ist auf/in der Grundplatte 1108 im Inneren eines inneren vertieften Bereichs 1114 des Isolators 1106 eingerichtet. Der innere vertiefte Bereich 1114 des Isolators ist zwischen der zirkular polarisierten Antenne 1104 und der Grundplatte 1108 eingerichtet.The linearly
Die zirkular polarisierte Antenne hat zwei Speisepunkte 1120, 1122, und die linear polarisierte Antenne 1102 hat einen einzigen Speisepunkt 1124. Die RF-Signale werden über die Speisepunkte 1120, 1122, 1124 übertragen und/oder empfangen. Die RF-Signale werden zwischen den Antennen 1102, 1104 und der RF-Schaltung 1114 über Koaxkabel übermittelt. Die Koaxkabel umfassen innere Leiter 1130, 1132, 1134 und äußere Masseabschirmungen (die nicht gezeigt sind). Die Masseabschirmungen sind mit der Grundplatte 1108 verbunden. Die Leiter 1130, 1132, 1134 sind mit den Speisepunkten 1120, 1122, 1124 verbunden.The circularly polarized antenna has two
Während einer Übertragung wird ein Signal oder eine Spannung zwischen der Grundplatte 1108 und dem leitfähigen Element 1110 über den Speisepunkt 1124 bereitgestellt, der mit dem leitfähigen Element 1110 und über ein weiteres leitfähiges Element 1140 mit der Grundplatte 1108 verbunden ist. Ein oder mehr RF-Signale oder Spannungen werden auch zwischen der Grundplatte 1108 und den Speisepunkten 1120, 1122 für die zirkular polarisierte Antenne 1104 angelegt. Die Speisepunkte 1120, 1122 befinden sich mit einer Verschiebung bzw. einem Versatz von 90° auf einer Fläche der Antenne 1104 und sind 90° phasenversetzt gegeneinander. Die elektrische Phasenverschiebung von 90° kombiniert mit der geometrischen Phasenverschiebung von 90° bewirkt, dass die zirkular polarisierte Antenne 1104 zirkular polarisierte Signale ausstrahlt. Die Speisepunkte 1120, 1122 sind von der Grundplatte 1108 über den Isolator 1106 mit der zirkular polarisierten Antenne 1104 verbunden. Ein Loch 1142 in der Mitte der Grundplatte 1108 und ein Loch 1144 in einer Mitte der zirkular polarisierten Antenne 1104 sind groß genug, um zu ermöglichen, dass die linear polarisierte Antenne 1102 ohne einen Kurzschluss zu/mit der Grundplatte 1108 ausstrahlt.During transmission, a signal or voltage is provided between the
Die Antennen 1102, 1104 können aus einem leitfähigen Material gebildet sein, während der zirkulare bzw. kreisförmige Isolator 1106 aus einem nichtleitfähigen (oder elektrisch isolierenden) Material gebildet sein kann. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die linear polarisierte Antenne 1102 als ein gerader Draht implementiert sein, während die Hülle 1112 aus Polytetrafluorethylen (PTFE) gebildet sein kann und das leitfähige Element 1110 aus Kupfer gebildet sein kann. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die linear polarisierte Antenne 1102 als eine Spirale bzw. Wendel implementiert, während der Draht um ein zylindrisch geformtes Objekt, das aus PTFE gebildet ist, herumgewickelt bzw. gewunden ist.
Obgleich Antennenanordnungen bzw. -baugruppen hauptsächlich dahingehend beschrieben sind, dass sie eine zirkular polarisierte Antenne und eine linear polarisierte Antenne aufweisen, welche zum Beispiel in einem Dach eines Fahrzeugs eingerichtet bzw. angeordnet werden/sein können, können stattdessen zwei linear polarisierte Antennen verwendet werden. Dies gilt für jedes der hierin offenbarten Beispiele. Die zwei linear polarisierten Antennen können sich tiefer in dem Fahrzeug befinden, wie etwa in dem Boden, dem Armaturenbrett oder der Mittelkonsole des Fahrzeugs.Although antenna assemblies are primarily described as having a circularly polarized antenna and a linearly polarized antenna, which may be installed in a roof of a vehicle, for example, two linearly polarized antennas may be used instead. This applies to each of the examples disclosed herein. The two linearly polarized antennas may be located deeper in the vehicle, such as in the floor, dashboard, or center console of the vehicle.
Das Serielle-Übertragung-Modul 1402 kann mit ein oder mehr Fahrzeugmodulen (z.B. dem Fahrzeugsteuermodul oder dem Zugangsmodul, die vorstehend offenbart sind) über einen seriellen Bus gemäß einem Serial-Peripheral-Interconnect-(SPI-)Protokoll kommunizieren. Diskrete Signale (oder universelle I/O- bzw. E/A-Signale) können zwischen den Modulen 1402, 1404 und zwischen dem RF-Sendeempfänger-Modul 1404 und dem Schalter bzw. Switch 1406 übertragen werden. Das RF-Sendempfänger-Modul 1404 kann mit dem PEPS-Modul 211 (von
Die zweite RF-Schaltung 1401 umfasst einen Schalter bzw. Switch 1420, einen Splitter bzw. eine Spalt-/Trenneinrichtung 1422, eine einachsig polarisierte (oder Monopol-) Antenne 1424, ein Verzögerungsmodul 1426 und eine zirkular polarisierte Antenne 1428. Die Antennen 1424, 1428 können als die mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung von
Der Teil 1403 umfasst eine 3-Achsen-LF-Antenne 1430, ein LF-Modul 1432, ein RF-Modul 1434, eine Benutzerschnittstelle 1436, eine erste einachsig polarisierte Antenne 1438, eine zweite einachsig polarisierte Antenne 1440 und einen Schalter bzw. Switch 1442. Das LF-Modul 1432 überträgt und empfängt LF-Signale über die 3-Achsen-LF-Antenne 1430. Das RF-Modul 1434 überträgt und empfängt RF-Signale über den Schalter 1442 und die Antennen 1438, 1440. Der Schalter 1442 verbindet ein oder mehr der Antennen 1438, 1440 mit dem RF-Modul 1434. Diskrete Signale und Serial-Peripheral-Interconnect-(SPI-)Signale können zwischen dem LF-Modul 1432 und dem RF-Modul 1434 übertragen werden. Diskrete Signale können zwischen dem RF-Modul 1434 und dem Schalter 1442 übertragen werden.
RF-Signale werden zwischen (i) den Antennen 1410, 1414, 1424, 1428 und (ii) den Antennen 1438, 1440 übertragen. Als ein Beispiel können die Antennen 1410, 1424 mit einer z-Achse in Zusammenhang stehen, während die Antennen 1414, 1428 jeweils mit x- und y-Achsen in Zusammenhang stehen können. Die Antennen 1438, 1440 können zum Beispiel Schlitzantennen sein, die mit x- und y-Achsen in Zusammenhang stehen. Die 3-Achsen-LF-Antenne 1430 kann mit den LF-Antennen an dem entsprechenden Fahrzeug kommunizieren, wie es vorstehend beschrieben ist. Die LF-Antennen können zum Aufwecken von Abwärtsstreckenzwecken bzw. -verwendungen verwendet werden. Die RF-Antennen können zur Authentisierung und Kommunikation verwendet werden.RF signals are transmitted between (i)
Die Antennen 1410, 1414 können zum Kommunizieren mit den Antennen 1438, 1440 verwendet werden, oder die Antennen 1424, 1428 können zum Kommunizieren mit den Antennen 1438, 1440 verwendet werden. Als Alternative können eine der Antennen 1410, 1424 und/oder eine der Antennen 1414, 1428 zum Kommunizieren mit den Antennen 1438, 1440 verwendet werden. Ein oder mehr der Antennen in der Schaltung 1400 können verwendet werden, während ein oder mehr der Antennen in der Schaltung 1401 verwendet werden. Durch Verwendung einer Monopol- (oder linear polarisierten) RF-Antenne und einer Dipol- (oder mehrachsig polarisierten) RF-Antenne, wie etwa einer zirkular polarisierten Antenne, wird die Anzahl von RF-Umschaltspuren zur Abfrage von 3 herunter auf 2 reduziert. Heuristische Messungen von RSSI auf Kontinuierliche-Welle-Tönen von Paketen können durchgeführt werden, während Umlaufzeiten und Phasenverzögerungen der Pakete gemessen werden. Dies kann über mehrere Frequenzen hinweg wiederholt werden.
Rückflussdämpfung ist eine Art zum Messen, wie gut eine Antenne eine elektrische Spannung an Anschlüssen der Antenne in ein elektrisches Feld im Raum umwandelt, oder wie gut die Antenne das elektrische Feld im Raum in eine elektrische Spannung an den Anschlüssen umwandelt. Rückflussdämpfung ist eine Dezibel-Maß dafür, wieviel Leistung an den Anschlüssen reflektiert wird. Zum Beispiel, wenn die Rückflussdämpfung 0 dB ist, wird die gesamte Leistung reflektiert, und wird keine Leistung an die Anschlüsse übermittelt. Als ein weiteres Beispiel bedeutet eine Rückflussdämpfung von - 10 dB, dass ungefähr 10% der Leistung reflektiert wird und 90% der Leistung übermittelt wird. Wenn ein Rückflussdämpfungsdiagramm eine Kurve umfasst, die bei einer Betriebsfrequenz auf einen vernünftigen bzw. akzeptablen Pegel (z.B. -6 dB) absinkt, arbeitet die entsprechende Antenne gut. Wenn die Rückflussdämpfung auf -10 dB absinkt, wird die Antenne dann als eine gut arbeitende Antenne betrachtet. Eine Rückflussdämpfung wird als ein S-Parameter gemessen. S1,1 ist die Rückflussdämpfung von Port 1. S2,2 ist die Rückflussdämpfung von Port 2.Return loss is a way of measuring how well an antenna converts an electrical voltage at terminals of the antenna into an electric field in space, or how well the antenna converts the electric field in space into an electrical voltage at the terminals. Return loss is a decibel measure of how much power is reflected at the ports. For example, if the return loss is 0 dB, all power is reflected and no power is transmitted to the ports. As another example, a return loss of -10 dB means that approximately 10% of the power is reflected and 90% of the power is transmitted. If a return loss plot includes a curve that drops to a reasonable or acceptable level (e.g. -6 dB) at an operating frequency, the corresponding antenna is performing well. If the return loss drops to -10 dB, then the antenna is considered a good working antenna. Return loss is measured as an S-parameter. S1,1 is the return loss of
Bezugnehmend auf das Teil 1500 von
Die hinsichtlich einer y-Achse linear polarisierten Schlitzantennen 1502, 1504 sind offene Schlitzantennen, da jede der Antennen 1502, 1504 ein offenes Ende aufweist.
Wenn eine tragbare Zugangsvorrichtung mehrere orthogonale Antennen aufweist, wie es vorstehend beschrieben ist, stellt eine Beseitigung bzw. Entfernung einer dekorativen Metallverkleidung eine verbesserte Umlaufzeit-Leistungsfähigkeit bereit, je größer die tragbare Zugangsvorrichtung im Vergleich zu einem entsprechenden physikalischen Metallschlüssel ist und je größer die tragbare Zugangsvorrichtung im Vergleich zu einer Handfläche einer Hand ist. Eine verbesserte Umlaufzeit-Leistungsfähigkeit verbessert eine Genauigkeit von Distanzbestimmungen.When a portable entry device has multiple orthogonal antennas as described above, elimination of decorative metal trim provides improved round-trip time performance the larger the portable entry device is compared to a corresponding physical metal key and the larger the portable entry device compared to a palm of a hand. Improved round trip time performance improves accuracy of distance determinations.
Die hierin offenbarten Systeme können unter Verwendung von zahlreichen Verfahren bzw. Methoden betrieben werden, die hierin beschrieben sind. Ein paar beispielhafte Verfahren bzw. Methoden zum Bestimmen, welche Antennenkombination zu verwenden ist, sind in
Obgleich die folgenden Betriebsvorgänge hauptsächlich unter Bezugnahme auf die Implementierungen von
Das Verfahren kann bei 3500 beginnen. Die folgenden Betriebsvorgänge können generell durch das Steuermodul 402 in einer tragbaren Zugangsvorrichtung 400 und durch sich an dem Fahrzeug befindliche Module, zum Beispiel durch das Zugangsmodul 210, das PEPS-Modul 211 und/oder das PAK-Modul 212 von
Bei 3504 wird ein Antennenpaar ausgewählt, an dem das Paket zu übertragen und zu empfangen ist. Wie etwa zwei der Antennen der RF-Schaltungen des Fahrzeugs von
Bei 3508 empfängt die zweite Antenne das Paket und/oder eine Antwort auf die Übertragung des Pakets und den ersten RSSI. Bei 3512 wird ein zweiter RSSI für die zweite Übertragung des Pakets gemessen. Bei 3514 werden der erste RSSI und der zweite RSSI in einem Speicher in Zusammenhang mit dem Paket, der ausgewählten Frequenz und dem ausgewählten Antennenpaar gespeichert.At 3508, the second antenna receives the packet and/or a response to transmission of the packet and the first RSSI. At 3512, a second RSSI is measured for the second transmission of the packet. At 3514, the first RSSI and the second RSSI are stored in memory associated with the packet, the selected frequency, and the selected antenna pair.
Bei 3516 wird, wenn ein weiteres Antennenpaar auszuwählen ist, Betriebsvorgang 3504 durchgeführt, und wird ansonsten Betriebsvorgang 3518 durchgeführt. Dies ermöglicht, dass jede Antennenpaarpermutation für jede ausgewählte Frequenz zyklisch durchgegangen wird. Die Antennenpaarpermutationen können in einer pseudozufälligen und/oder vordefinierten Reihenfolge zyklisch durchgegangen werden.At 3516, if another antenna pair is to be selected,
Bei 3518 wird, wenn eine weitere Frequenz (oder ein weiterer Kanal) auszuwählen ist, Betriebsvorgang 3502 durchgeführt, und wird anonsten Betriebsvorgang 3520 durchgeführt. Dies ermöglicht, dass jede Frequenz (oder jeder Kanal) zyklisch durchgegangen wird. Dies ermöglicht, dass die RSSIs von jeder der Frequenzen (oder jedem der Kanäle) bestimmt werden. Ein schneller Mehrwegeausbreitungsschwund kann bewirken, dass einige Frequenzen niedrigere Leistungspegel (oder RSSI-Werte) haben. Als ein Beispiel können die Frequenzen von 37 BLE-Datenkanälen in einer pseudozufälligen und/oder vordefinierten Reihenfolge zyklisch durchgegangen werden, um die beste Frequenz und/oder den besten Kanal und das beste Antennenpaar zur Übertragung von weiteren Paketen zu bestimmen.At 3518, if another frequency (or channel) is to be selected,
Optional kann der Algorithmus bei 3519, nach einem zyklischen Durchgehen eines vorbestimmten, ausge-/verhandelten und/oder vereinbarten Satzes der Frequenzen und der Antennenachsenpaare, aufweisen, dass die Knoten (Steuermodule) optional Antennen- und/oder Kanal-RSSI-Ergebnisse austauschen. Aufgrund von RF-Kanal-Reziprozität können die Module eine Heuristik verwenden, die die durch die Module verwendeten Antennenachsen auswählt, ohne dass Antenne-RSSI-Messungen, die durch die Module durchgeführt werden, geteilt werden. Aufgrund von RF-Kanal-Reziprozität können die Module eine Heuristik verwenden, um die Kanäle (Frequenzen) ohne Ergebnisse von den anderen Kanälen auszuwählen, aber können die Module einen Algorithmus verwenden, der die Kanäle basierend auf Ergebnissen von dem Kanal auswählt. In diesem Fall sind der Algorithmus und das System unempfindlicher gegenüber Interferenz von anderen nahegelegenen Sendern.Optionally, at 3519, after cycling through a predetermined, negotiated, and/or agreed upon set of the frequencies and the antenna axis pairs, the algorithm may include the nodes (control modules) optionally exchanging antenna and/or channel RSSI results. Due to RF channel reciprocity, the modules can use a heuristic that selects the antenna axes used by the modules without sharing antenna RSSI measurements performed by the modules. Due to RF channel reciprocity, the modules can use a heuristic to select the channels (frequencies) without results from the other channels, but the modules can use an algorithm that selects the channels based on results from the channel. In this case the algorithm and system are less sensitive to interference from other nearby transmitters.
Bei 3520 werden, nach einem zyklischen Durchgehen einer vorbestimmten Anzahl der Frequenzen und der Antennenpaare, die Antennenachsenkombination und/oder die Frequenzen (Kanäle) mit den besten RSSIs zur Übertragung von verbleibenden Paketen ausgewählt. Am besten sind dabei die Antennenachsenkombinationen mit dem höchsten RSSI. Für Frequenzen (oder Kanäle) sind dabei diejenigen am besten, die keine niedrigen RSSIs haben und/oder keine hohen RSSIs haben. Bei 3522 kann ein Identifikator bzw. Bezeichner des ausgewählten Antennenpaars und/oder der ausgewählten Frequenzen (Kanäle) verschlüsselt werden. Bei 3524 können das ausgewählte Antennenachsenpaar und/oder die ausgewählten Frequenzen (Kanäle), die verschlüsselt sind, an den anderen Knoten übertragen werden. Bei 3526 werden unter Verwendung der ausgewählten Frequenzen (Kanäle) und des ausgewählten Antennenpaars die Pakete übertragen und Antworten empfangen. Das Verfahren kann bei 3528 enden.At 3520, after cycling a predetermined number of the frequencies and the antenna pairs, the antenna axis combination and/or the frequencies (channels) with the best RSSIs are selected for transmission of remaining packets. The antenna axis combinations with the highest RSSI are best. The best frequencies (or channels) are those that do not have low RSSIs and/or do not have high RSSIs. At 3522, an identifier of the selected antenna pair and/or selected frequencies (channels) may be encrypted. At 3524, the selected antenna axis pair and/or frequencies (channels) that are scrambled may be transmitted to the other node. At 3526, using the selected frequencies (channels) and antenna pair, the packets are transmitted and responses are received. The method may end at 3528.
Obgleich die folgenden Betriebsvorgänge von
Das Verfahren kann bei 3700 beginnen. Die folgenden Betriebsvorgänge können generell durch das Steuermodul 402 in einer tragbaren Zugangsvorrichtung 400 und durch sich an dem Fahrzeug befindliche Module, zum Beispiel das PEPS-Modul 211 und/oder das PAK-Modul 212 von
Bei 3704 wird ein Antennenpaar ausgewählt, an dem das Paket zu übertragen und zu empfangen ist. Wie etwa zwei der Antennen der RF-Schaltungen des Fahrzeugs von
Bei 3708 empfängt das Fahrzeug das Paket und/oder eine Antwort auf die Übertragung des Pakets und den ersten Satz von RSSIs. Bei 3712 wird ein zweiter RSSI für die zweite Übertragung des Pakets gemessen. Bei 3714 werden der erste RSSI und der zweite RSSI in einem Speicher in Zusammenhang mit dem Paket, der ausgewählten Frequenz und dem ausgewählten Antennenpaar gespeichert.At 3708, the vehicle receives the packet and/or a response to transmission of the packet and the first set of RSSIs. At 3712, a second RSSI is measured for the second transmission of the packet. At 3714, the first RSSI and the second RSSI are stored in memory associated with the packet, the selected frequency, and the selected antenna pair.
Bei 3716 wird, wenn ein weiteres Paket zu übertragen ist, Betriebsvorgang 3718 durchgeführt, und kann ansonsten Betriebsvorgang 3726 durchgeführt werden. Bei 3718 wird, wenn ein weiteres Antennenpaar auszuwählen ist, Betriebsvorgang 3720 durchgeführt, und wird ansonsten Betriebsvorgang 3724 durchgeführt. Dies ermöglicht, dass jede Antennenpaarpermutation für jede ausgewählte Frequenz zyklisch durchgegangen wird. Die Antennenpaarpermutationen können in einer pseudozufälligen und/oder vordefinierten Reihenfolge zyklisch durchgegangen werden.At 3716, if there is another packet to transmit, operation 3718 is performed, and otherwise
Bei 3720 wird eine erste Übertragung eines nächsten Pakets unter Verwendung der vorherigen Sendeantenne des vorher ausgewählten Antennenpaars gestartet.At 3720, a first transmission of a next packet is started using the previous transmit antenna of the previously selected antenna pair.
Bei 3722 erfolgt eine Umschaltung zwischen dem vorherigen Antennenpaar und einem nächsten ausgewählten Antennenpaar. Dies kann während eines CW-Tons des aktuell übertragenen Pakets oder während eines anderen Abschnitts des aktuell übertragenen Pakets erfolgen, so dass ein Rest des Pakets über die Sendeantenne des nächsten ausgewählten Antennenpaars übertragen wird. Betriebsvorgang 3708 kann anschließend an Betriebsvorgang 3722 durchgeführt werden.At 3722 a switch occurs between the previous antenna pair and a next selected antenna pair. This can be done during a CW tone of the packet currently being transmitted or during another portion of the packet currently being transmitted so that a remainder of the packet is transmitted over the transmit antenna of the next selected antenna pair.
Bei 3724 wird, wenn eine weitere Frequenz (oder ein weiterer Kanal) auszuwählen ist, Betriebsvorgang 3704 durchgeführt, und wird ansonsten Betriebsvorgang 3718 durchgeführt. Dies ermöglicht, dass jede Frequenz (oder jeder Kanal) zyklisch durchgegangen wird. Dies ermöglicht, dass die RSSIs von jeder der Frequenzen (oder jedem der Kanäle) bestimmt werden. Ein schneller Mehrwegeausbreitungsschwund kann bewirken, dass einige Frequenzen niedrigere Leistungspegel (oder RSSI-Werte) aufweisen. Als ein Beispiel können Frequenzen von 37 BLE-Datenkanälen in einer pseudozufälligen und/oder vordefinierten Reihenfolge zyklisch durchgegangen werden, um die beste Frequenz und/oder den besten Kanal und das beste Antennenpaar zur Übertragung weiterer Pakete zu bestimmen. Bei 3725 können Antennen- und RSSI-Ergebniswerte ausgetauscht werden, wie es vorstehend bei 3519 beschrieben ist.At 3724, if another frequency (or channel) is to be selected,
Bei 3726 werden, nach einem zyklischen Durchgehen einer vorbestimmten Anzahl der Frequenzen und der Antennenpaare, die Antennenkombination und die Frequenz und/oder der Kanal mit den besten RSSIs zur Übertragung von verbleibenden Paketen ausgewählt.At 3726, after cycling a predetermined number of the frequencies and the antenna pairs, the antenna combination and the frequency and/or channel with the best RSSIs are selected for transmission of remaining packets.
Bei 3728 kann ein Identifikator bzw. Bezeichner des ausgewählten Antennenpaars verschlüsselt werden. Bei 3730 kann jedes verbleibende Paket einge-/verkapselt werden, um den verschlüsselten Identifikator bzw. Bezeichner zu umfassen, oder modifiziert werden, um den verschlüsselten Identifikator bzw. Bezeichner zu umfassen. Bei 3732 werden unter Verwendung der ausgewählten Frequenz, des ausgewählten Kanals und des ausgewählten Antennenpaars die einge-/verkapselten oder modifizierten Pakete übertragen und Antworten empfangen. Das Verfahren kann bei 3734 enden.At 3728, an identifier of the selected antenna pair may be encrypted. At 3730, each remaining packet may be encapsulated to include the encrypted identifier or modified to include the encrypted identifier. At 3732, the encapsulated or modified packets are transmitted and replies are received using the selected frequency, channel, and antenna pair. The method may end at 3734.
In den vorstehend beschriebenen Verfahren können die Pakete, die zum Bestimmen der besten Frequenz, des besten Kanals und des besten Antennenpaars übertragen werden, verworfen werden. Die verworfenen Pakete werden lediglich zum Messen der RSSI-Werte verwendet. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel werden/sind CW-Töne am Ende von Paketen aufgenommen, und erfolgt eine Antennenumschaltung während dieser Töne. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine vorbestimmte Zeitdauer (z.B. 4 µs) für jede Antennenpermutation zugewiesen, werden/sind CW-Töne an Enden von Paketen aufgenommen, und wird das Antennenpaar mit dem besten RSSI (oder den besten Leistungswerten) ausgewählt. Die ausgewählte Frequenz, der ausgewählte Kanal und/oder das ausgewählte Antennenpaar können geändert werden, wenn eine andere naheliegende Netzwerkvorrichtung Daten in einem gleichen Frequenzbereich überträgt und/oder empfängt. Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Muster, in dem Frequenzen während der Verfahren von
Die Betriebsvorgänge 3526 und 3732 können durchgeführt werden, um eine tragbare Zugangsvorrichtung zu autorisieren, Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriffe durch die tragbare Zugangsvorrichtung zu detektieren, Zugang zu einem Innenraum eines Fahrzeugs bereitzustellen und/oder andere PEPS-System- und/oder PAK-System-Betriebsvorgänge durchzuführen. Als ein Beispiel können die Pakete übertragen werden, um die tragbare Zugangsvorrichtung zu autorisieren, und kann Zugang zu dem Innenraum des Fahrzeugs bereitgestellt werden, wenn die tragbare Zugangsvorrichtung und/oder ein entsprechender Benutzer als zum Zugang zu dem Fahrzeug autorisiert bestimmt wird. Dies kann ein Zulassen eines Betriebs des Fahrzeugs umfassen. Die Pakete können übertragen werden, um Flugzeit-Messungen durchzuführen, umfassend eine Zeit zum Übertragen der Pakete an die tragbare Zugangsvorrichtung und eine Zeit zum Antworten und Empfangen von entsprechenden Antworten von der tragbaren Zugangsvorrichtung. Basierend auf den gemessenen Flugzeitwerten kann das Zugangsmodul (z.B. das PEPS-Modul oder das PAK-Modul) des Fahrzeugs bestimmen, ob die tragbare Zugangsvorrichtung versucht, einen Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriff durchzuführen. Wenn die tragbare Zugangsvorrichtung versucht, einen Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriff durchzuführen, führt das Zugangsmodul ein oder mehr Gegenmaßnahmen durch, umfassend Verhindern von Zugang zu dem Innenraum des Fahrzeugs. Die Gegenmaßnahmen können ein Benachrichtigen eines Besitzers des Fahrzeugs über den Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriff umfassen. Dies kann zum Beispiel über eine Textnachricht oder eine E-Mail erfolgen, die von dem Zugangsmodul an ein oder mehr Netzwerkvorrichtungen des Besitzers übertragen wird. Ein oder mehr Alarmsignale können erzeugt werden, und eine zentrale Überwachungsstation und/oder Behörden bzw. Stellen können über den Angriff benachrichtigt werden.
Wenn ein Zeitgeber zum Timen bzw. Stoppen der Antwortzeit T3-T2 verwendet wird, kann der Betrag von Zeitinformationen reduziert werden, um Feinabstimmungsinformationen anzupassen, die gemessen werden/sind und mit der Antwortzeit in Zusammenhang stehen. Die Zeit T3-T2 kann zurück an einen Initiator berichtet bzw. gemeldet werden, wenn der Initiator keine Kenntnis von diesem Zeitbetrag hat.If a timer is used to time the response time T 3 -T 2 , the amount of timing information can be reduced to accommodate fine-tuning information that is/is measured and is related to the response time. The time T 3 -T 2 can be reported back to an initiator if the initiator has no knowledge of this amount of time.
Das Bandpassfilter 3906 kann mit einer linear polarisierten Antenne und/oder einer zirkular polarisierten Antenne (bezeichnet mit 3907) verbunden sein. Der Abwärtswandler 3912 wandelt empfangene Signale von einer RF-Frequenz herunter auf eine IF-Frequenz basierend auf einem Signal von der Phasenregelschleife 3942. Der Aufwärtswandler 3930 wandelt IF-Signale herauf auf RF-Signale basierend auf einem Signal von der Phasenregelschleife 3940.
Der GFSK-Modulator 3926 und der Demodulator 3918 können Bits von Signalen gemäß GFSK-Protokollen modulieren und demodulieren.
Die Präambeln der Pakete sind AA oder 55, so dass das letzte Bit der Präambel verschieden von dem ersten Bit der Zugangsadresse ist. Die Zugangsadressen für die peripheren und zentralen Vorrichtungen 4102, 4104 sind gleich. Sensoren 4106 können zur Überwachung von Paketen verwendet werden. Für jedes Paket und jedes Verbindungsintervall sind die Zugangsadressen gleich. Die Zugangsadresse folgt BLE-Zugangsadresse-Regeln. Die Pakete innerhalb des gleichen Verbindungsintervalls liegen innerhalb des gleichen RF-Kanals.
Zugangsadressen zum Ankündigen von Kanalpaketen können 10001110100010011011111011010110b (0x8E89BED6) sein. Jede Link-Layer- bzw. Sicherungs-/Verbindungsschicht-Verbindung zwischen beliebigen zwei Vorrichtungen und jede periodische Ankündigung hat eine andere Zugangsadresse. Die Zugangsadressen können 32-Bit-Werte sein. Jedes Mal, wenn eine neue Zugangsadresse erforderlich ist, kann die Link-Layer- bzw. die Sicherungs-/Verbindungsschicht einen neuen Zufallswert erzeugen, der die folgenden Regeln erfüllt. Die Zugangsadresse ist keine Adresse für eine bestehende Link-Layer-Verbindung an der entsprechenden Netzwerkvorrichtung. Access addresses for advertising channel packets can be 10001110100010011011111011010110b (0x8E89BED6). Each link layer connection between any two devices and each periodic advertisement has a different gateway address. The access addresses can be 32-bit values. Each time a new access address is required, the link or data link layer can generate a new random value that satisfies the following rules. The access address is not an address for an existing link layer connection at the corresponding network device.
Die Zugangsadresse: ist keine Adresse für eine freigegebene bzw. aktivierte periodische Ankündigung; hat keine sechs aufeinanderfolgenden Nullen oder Einsen; ist keine Ankündigungskanalpaket-Zugangsadresse; ist keine Sequenz, die sich von einer Ankündigungskanalpaket-Zugangsadresse nur durch ein Bit unterscheidet; und umfasst keine vier gleichen Oktette. Die Zugangsadresse hat nicht mehr als 24 Übergänge bzw. Wechsel. Die Saat bzw. der Ausgangswert/Startwert für den Zufallszahlengenerator stammt von einer physikalischen Entropiequelle und hat zumindest 20 Bits Entropie. Wenn die Zufallszahl der Zugangsadresse nicht die vorgenannten Regeln erfüllt, werden neue Zufallszahlen erzeugt, bis die Regeln erfüllt sind. Für eine Implementierung, die auch eine BLE-codierte physikalische Schicht (PHY) unterstützt, kann die Zugangsadresse auch zumindest drei Einsen in den niederwertigsten 8 Bits haben und nicht mehr als elf Übergänge bzw. Wechsel in den niederwertigsten 16 Bits haben. In normalen BLE-Paketen verrät die Präambel das erste Bit der Zugangsadresse, und verraten dann die Zugangsregeln mitunter das nächste Bit der Zugangsadresse (z.B. nicht mehr als 6 aufeinanderfolgende 0en oder 1en). Dies kann Entfernungsmessungssicherheitsprobleme verursachen, da ein Angreifer die Bits vorhersagen kann, was durch die hierin offenbarten Implementierungen abgemildert oder beseitigt bzw. unterbunden wird.The gateway address: is not an address for an enabled periodic announcement; does not have six consecutive zeros or ones; is not an advertisement channel packet access address; is not a sequence that differs from an advertisement channel packet access address by only one bit; and does not include four equal octets. The access address has no more than 24 transitions or changes. The seed for the random number generator comes from a physical source of entropy and has at least 20 bits of entropy. If the random number of the gateway address does not satisfy the above rules, new random numbers are generated until the rules are satisfied. For an implementation that also supports a BLE encoded physical layer (PHY), the access address can also have at least three ones in the least significant 8 bits and no more than eleven transitions in the least significant 16 bits. In normal BLE packets, the preamble reveals the first bit of the access address, and then the access rules sometimes reveal the next bit of the access address (e.g. no more than 6 consecutive 0s or 1s). This can measure distance cause security security issues because an attacker can predict the bits, which is mitigated or eliminated by the implementations disclosed herein.
Das Verfahren kann bei 4600 beginnen. Bei 4602 wird eine gleitende Korrelationsfunktion verwendet, um eine empfangene Eingangswellenform mit einer idealisierten Gaußschen Wellenform (oder einer anderen geeigneten vorbestimmten Wellenform) für ein bekanntes Bitmuster und eine bekannte Bitrate auszurichten bzw. an-/abzugleichen, was Skalieren von Spitzen und Ausrichten bzw. An-/Abgleichenvon Nullpunktverschiebungen der empfangenen Eingangswellenform und der vorbestimmten Wellenform umfasst. Dies kann durch das Korrelations- und Protokollmodul 3920 von
Bei 4604 werden Teile (oder Abschnitte) 4605 der empfangenen Wellenform, die zeitlich früh, nach einem Nulldurchgang, und vor einer nächsten Spitze der vorbestimmten Wellenform auftreten, integriert und akkumuliert (oder summiert). Dies wird als positive Akkumulation bezeichnet.At 4604, portions (or portions) 4605 of the received waveform that occur early in time, after a zero crossing, and before a next peak of the predetermined waveform are integrated and accumulated (or summed). This is called positive accumulation.
Bei 4606 werden Teile (oder Abschnitte) 4607 der empfangenen Wellenform, die zeitlich spät, nach einer Spitze, und vor einem nächsten Nulldurchgang auftreten, integriert und akkumuliert. Dies wird auch als positive Akkumulation bezeichnet.At 4606, portions (or portions) 4607 of the received waveform that occur late in time, after a peak, and before a next zero crossing are integrated and accumulated. This is also known as positive accumulation.
Bei 4608 werden die resultierenden Akkumulationswerte, die bei 4604 und 4606 bestimmt werden, über die Anzahl von Übergängen bzw. Wechseln gemittelt, die verwendet werden, um einen Hinweis von einer Stufe eines Bitbeschleunigungsangriffs bereitzustellen. Die akkumulierten Werte können separat gemittelt werden, um zwei Mittelwerte bereitzustellen, oder können summiert und dann gemittelt werden, um einen einzelnen Mittelwert bereitzustellen.At 4608, the resulting accumulation values determined at 4604 and 4606 are averaged over the number of transitions used to provide an indication of a level of bit acceleration attack. The accumulated values can be averaged separately to provide two averages, or summed and then averaged to provide a single average.
Bei 4610 wird basierend auf den ein oder mehr Mittelwerten und ein oder mehr vorbestimmten Schwellenwerten bestimmt, ob ein Angriff aufgetreten ist und/oder wahrscheinlich aufgetreten ist. Bei 4612 wird, wenn ein Angriff aufgetreten ist und/oder wahrscheinlich aufgetreten ist, Betriebsvorgang 4614 durchgeführt, und wird ansonsten Betriebsvorgang 4616 durchgeführt. Bei 4614 wird eine Gegenmaßnahme durchgeführt, wie etwa eine der vorgenannten Gegenmaßnahmen, umfassend Verhindern von Zugang zu und/oder Betrieb von dem entsprechenden Fahrzeug. Es können ein oder mehr Alarme erzeugt werden. Als eine weitere beispielhafte Gegenmaßnahme können Daten in Zusammenhang mit dem Angriff in einem Speicher gespeichert und/oder an eine Netzwerkvorrichtung eines Besitzers des Fahrzeugs und/oder eine zentrale Überwachungsstation übertragen werden. Bei 4616 werden Zugang zu und/oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug zugelassen, wenn ein Angriff nicht aufgetreten ist und/oder wahrscheinlich nicht aufgetreten ist. Eine Betriebssteuerung kann zum Beispiel ein Entriegeln oder Verriegeln von Türen des Fahrzeugs, ein Fernstarten einer Maschine bzw. Brennkraftmaschine des Fahrzeugs, eine Innenklimatisierungsanpassung des Fahrzeugs, usw. umfassen. Bei 4618 können die ein oder mehr Mittelwerte verworfen werden und/oder können alte integrierte und akkumulierte Daten verworfen werden. Wenn ein Gleit- bzw. Schiebefenster verwendet wird, um empfangene Signale zu überwachen, können alte Teile der Daten verworfen werden, während aktuellere/jüngere Teile für Zwecke einer nachfolgenden Integration, Akkumulation und Mittelung mit neu empfangenen Daten beibehalten werden können.At 4610, it is determined whether an attack has occurred and/or is likely to have occurred based on the one or more average values and one or more predetermined threshold values. At 4612, if an attack has occurred and/or is likely to have occurred,
Die Vorrichtungen 5202, 5204, 5208, 5210 können jeweils ein Steuermodul umfassen, wie es vorstehend beschrieben ist, um einen/jeden der beschriebenen Betriebsvorgänge durchzuführen. Die Vorrichtungen 5202, 5204, 5208, 5210 können RF-Signale auf Zufallskanälen (z.B. 40 BLE-Kanälen über ein Spektrum von 80 MHz) übertragen und empfangen. Die Vorrichtungen 5202, 5208 können miteinander kommunizieren, umfassend Übertragen und Empfangen von Signalen, während die Vorrichtungen 5204, 5210 miteinander kommunizieren können, umfassend Übertragen und Empfangen von Signalen. Die Kommunikation zwischen den Vorrichtungen 5202, 5208 kann gleichzeitig mit der Kommunikation zwischen den Vorrichtungen 5204, 5210 sein. Eine Übertragung von Signalen zum Bestimmen von RTTs kann aus Sicherheitsgründen und zum Detektieren eines Angriffs gleichzeitig und in einer bidirektionalen Art und Weise übertragen werden. Die Vorrichtungen 5202, 5204 können die Frequenzen, auf denen zu kommunizieren ist, mit der tragbaren Zugangsvorrichtung 5206 teilen. Die Frequenzen können in einer vorbestimmten Reihenfolge bezeichnet und durch die Vorrichtungen 5202, 5204, 5208, 5210 gefolgt werden. Wenn ein Bandpassfilter verwendet wird, um zwei Kanäle gleichzeitig zu überwachen, führt das Filter eine Ausbreitungs- bzw. Laufzeitverzögerung ein.
Eine typische Bandpassfilterverzögerung ist 0,5 pro Bandbreite (oder 0,5/Bandbreite). Der Kanalabstand von einem Protokoll, Zufälligkeit in Kanalauswahl, Zufälligkeit in Senderichtung über Zeit und gleichzeitige Übertragungen zwingen Bandpassfilter zum Detektieren der Bits, die Gruppenverzögerungen aufweisen, die im Vergleich zu der messbaren Umlaufzeitverzögerung groß sind. Dies erhöht weiter eine Schwierigkeit dafür, dass eine angreifende Vorrichtung einen Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriff durchführt. Das Fahrzeug 5200 und die tragbare Zugangsvorrichtung 5206 können jeweils Sendeleistungsstufen und Sendekanalabstände derart einstellen, dass es zum Beispiel für eine angreifende Vorrichtung unpraktisch bzw. unmöglich ist, einen Filter zu haben, der weit/breit genug ist, um die Signale mit einer ausreichend kurzen Verzögerung zur Weiterleitung zu empfangen, aber schmal genug ist, um die Signale zu analysieren.A typical bandpass filter delay is 0.5 per bandwidth (or 0.5/bandwidth). The channel spacing of a protocol, randomness in channel selection, randomness in transmit direction over time, and simultaneous transmissions force bandpass filters to detect bits that have group delays that are large compared to the round trip delay that can be measured. This further increases difficulty for an attacking device to perform a range-extending-type relay attack. The
Bei einem Ausführungsbeispiel werden Signale übertragen, um direkte Flugzeitzeiten zu messen und zu bestimmen, ob ein vorbestimmter Verzögerungsbetrag vorliegt (z.B. 10-500 Nanosekunden (ns)), der häufig mit einer angreifenden Vorrichtung des Reichweitenvergrößerungstyps in Zusammenhang steht. Eine angreifende Vorrichtung des Reichweitenvergrößerungstyps kann, wenn sie Signale zwischen dem Fahrzeug 5200 und der tragbaren Zugangsvorrichtung 5206 weiterleitet, übertragene Signale um den vorbestimmten Betrag verzögern. Das genannte bidirektionale und gleichzeitige Übertragen und Empfangen macht es für eine angreifende Vorrichtung schwierig, die Frequenz, den Kanal und die Richtung von Signalen zu bestimmen, die zu jedem Zeitpunkt übertragen werden. Es ist für die angreifende Vorrichtung auch schwierig, ein Weiterleiten von Signalen ohne den vorbestimmten Verzögerungsbetrag zu vermeiden. In one embodiment, signals are transmitted to measure direct time-of-flight times and to determine whether a predetermined amount of delay (e.g., 10-500 nanoseconds (ns)) is present, which is often associated with an attacking range-extending type device. A range-extending-type attacking device, when relaying signals between the
Wie gezeigt umfasst die Reichweitenvergrößerungsangriffsvorrichtung 5400 Verstärker 5410, wie etwa rauscharme Verstärker bzw. Kleinsignalverstärker (LNA) und Leistungsverstärker, zu Empfangs- und Übertragungszwecken. Die Reichweitenvergrößerungsangriffsvorrichtung 5400 kann auch Mischer zu Abwärtswandlungs- und Aufwärtswandlungszwecken umfassen. Die Verstärker 5410 sind mit Antennen 5412 verbunden.As shown, the range
Zusätzlich zum gleichzeitigen Durchführen der genannten Kommunikation können Kanäle pseudozufällig ausgewählt werden, und können Zugangsadressen auch pseudozufällig ausgewählt werden. Diese zufällige Auswahl kann an dem Fahrzeug erfolgen und im Vorhinein mit der tragbaren Zugangsvorrichtung geteilt werden. Umgekehrt kann die Auswahl an der tragbaren Zugangsvorrichtung erfolgen. Umgekehrt kann die Auswahl über sichere kryptographische Techniken mit Schlüsselmaterial von einer oder beiden der Vorrichtungen erfolgen, die zu der pseudozufällig ausgewählten Kanalsequenz und/oder Zugangsadresssequenz beitragen. In diesem Fall dienen die pseudozufälligen Sequenzen von Zugangsadressen als die kryptographisch sichere Sequenz von Bits, die für Umlaufzeitmessungen ausgetauscht werden. Dadurch, dass gleichzeitige Übertragungs- und Empfangsbetriebsvorgänge auf zufälligen Kanälen mit zufällig ausgewählten Zugangsadressen durchgeführt werden, wobei Antworten auf einem gleichen Kanal wie ein Initiator liegen und die Antwortzugangsadresse nicht gleich der Initiator-Zugangsadresse ist, haben Reichweitenvergrößerungsangriffsvorrichtungen Schwierigkeit beim Durchführen eines Angriffs, ohne durch ein Zugangsmodul des Fahrzeugs und/oder Steuermodule von ein oder mehr tragbaren Zugangsvorrichtungen detektiert zu werden. Die Reichweitenvergrößerungsangriffsvorrichtungen müssen: alle Kanäle in beiden Richtungen gleichzeitig mit-/abhören; bestimmen, in welche Richtung die Nachrichten über die Reichweitenvergrößerungsangriffsvorrichtung verlaufen; und die Bits frühzeitig detektieren und die Bits mit dem richtigen Zeitbetrag frühzeitig in beide Richtungen senden, um die Initiatoren von dem Fahrzeug und den ein oder mehr tragbaren Zugangsvorrichtungen zu überzeugen. Die Reichweitenvergrößerungsangriffsvorrichtungen müssen die Initiatoren von dem Fahrzeug und den ein oder mehr tragbaren Zugangsvorrichtungen überzeugen, dass sich die tragbaren Zugangsvorrichtungen näher befinden, als sich die tragbaren Zugangsvorrichtungen tatsächlich befinden, und sich in den richtigen Distanzen von dem Fahrzeug befinden, um Zugang zu und/oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug zu erlauben. Auch hat die Angriffsvorrichtung, mit einem Gaußschen Filter auf BLE-Bits, ein kleines Fenster von weniger als ungefähr 10-100 ns einer frühen Bitdetektionszeit zur Verfügung, um die Bits zu detektieren und das Bit frühzeitig zu übertragen.In addition to performing said communication simultaneously, channels can be selected pseudo-randomly, and access addresses can also be selected pseudo-randomly. This random selection can be made at the vehicle and shared with the portable entry device in advance. Conversely, the selection can be made at the portable access device. Conversely, the selection can be made via secure cryptographic techniques using key material from either or both of the devices contributing to the pseudo-randomly selected channel sequence and/or access address sequence. In this case, the pseudo-random sequences of access addresses serve as the cryptographically secure sequence of bits exchanged for round trip time measurements. By performing simultaneous transmit and receive operations on random channels with randomly selected access addresses, where replies are on a same channel as an initiator and the reply access address is not the same as the initiator access address, range is increased Attacking Attack Devices Difficulty performing an attack without being detected by an access module of the vehicle and/or control modules of one or more portable access devices. The range-extending attack devices must: listen on all channels in both directions simultaneously; determine in which direction the messages are traveling via the range-extending attack device; and detect the bits early and send the bits in both directions early with the correct amount of time to convince the initiators of the vehicle and the one or more portable entry devices. The range-extending attack devices must convince the initiators of the vehicle and the one or more portable entry devices that the portable entry devices are closer than the portable entry devices actually are and are at the proper distances from the vehicle to access and/or allow operational control of the vehicle. Also, with a Gaussian filter on BLE bits, the attack device has a small window of less than about 10-100 ns of early bit detection time available to detect the bits and transmit the bit early.
Bei einem Ausführungsbeispiel werden die RF-Signale, die mit der vorstehend beschriebenen gleichzeitigen Kommunikation in Zusammenhang stehen, durch die Module 210, 211, 212 von
Obgleich viele der vorstehend und nachstehend beschriebenen Techniken Überwachen, Erzeugen, Empfangen, Übertragen und/oder Messen von verschiedenen Parametern an einem Fahrzeugzugangsmodul und Detektieren eines Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriffs basierend auf diesen Informationen umfassen, können die Techniken derart modifiziert werden, dass einige oder alle dieser Betriebsvorgänge an einem Steuermodul (oder einem anderen Modul) einer tragbaren Zugangsvorrichtung durchgeführt werden, wie etwa irgendeiner der hierin offenbarten tragbaren Zugangsvorrichtungen. Gleichermaßen sind verschiedene Betriebsvorgänge dahingehend beschrieben, dass sie an einer tragbaren Zugangsvorrichtung durchgeführt werden; diese Betriebsvorgänge können an einem Zugangsmodul eines Fahrzeugs durchgeführt werden.Although many of the techniques described above and below involve monitoring, generating, receiving, transmitting and/or measuring various parameters at a vehicle access module and detecting a range-extending-type relay attack based on that information, the techniques may be modified such that some or all of these operations performed on a control module (or other module) of a portable entry device, such as any of the portable entry devices disclosed herein. Likewise, various operations are described as being performed on a portable access device; these operations can be performed on an access module of a vehicle.
Beispiele von unterschiedlichen BLE-RF-Sendefrequenzen sind 2,410 Gigahertz (GHz), 2,412 GHz, 2,408 GHz und 2,414 GHz. Diese und andere Frequenzen können durch die RTT-Initiatoren und -Responder und/oder entsprechende Sender und Empfänger verwendet werden.Examples of different BLE RF transmit frequencies are 2.410 gigahertz (GHz), 2.412 GHz, 2.408 GHz, and 2.414 GHz. These and other frequencies can be used by the RTT initiators and responders and/or corresponding transmitters and receivers.
Bei einem Ausführungsbeispiel werden andere Sender eines Fahrzeugs und/oder einer tragbaren Zugangsvorrichtung verwendet, um ein oder mehr Kanäle leicht zu beladen/-lasten, um eine angreifende Vorrichtung zu zwingen, ein schmales Tiefpassfilter zu haben, um die durch die Initiatoren und Responder übertragenen RF-Signale zu detektieren. Die ein oder mehr Kanäle können Kanäle, die durch die Initiatoren und Responder verwendet werden, umfassen oder in der Nähe von solchen sein. Die auf den ein oder mehr Kanälen übertragenen Signale können Dummy- bzw. Blind-/Pseudosignale sein.In one embodiment, other transmitters of a vehicle and/or portable access device are used to lightly load one or more channels to force an attacking device to have a narrow low-pass filter to filter the RF transmitted by the initiators and responders -Detect signals. The one or more channels may include or be proximate to channels used by the initiators and responders. The signals transmitted on the one or more channels can be dummy or dummy/pseudo signals.
Die folgenden Betriebsvorgänge können durchgeführt werden, um eine RTT zwischen zwei BLE-Funkeinheiten (z.B. den BLE-Funkeinheiten 3900A, 3900B von
Bei einem Ausführungsbeispiel werden/sind A/D- und D/A-Takte der BLE-Funkeinheiten und/oder Phasenregelschleifen zwischen Paketen zum Zittern bzw. Schwanken gebracht. Zusätzlich zum Dithering der Takte kann, soweit möglich, eine kryptographisch zufällige Veränderung, die den BLE-Funkeinheiten bekannt ist, dafür hinzugefügt werden, wenn durch einen digitalen Zeitgeber erzeugte niederwertigste Bits (LSBs) übertragen werden. Die kryptographisch zufällige Veränderung wird derart verwendet, dass eine angreifende Vorrichtung nicht in der Lage ist, einen präzisen Zeitpunkt vorherzusagen, wann eine Übertragung erfolgen wird.In one embodiment, A/D and D/A clocks of the BLE radios and/or phase locked loops are dithered between packets. In addition to the dithering of the clocks, a cryptographically random variation known to the BLE radio units can be added for when transmitting least significant bits (LSBs) generated by a digital clock, where possible. Cryptographic randomization is used in such a way that an attacking device is unable to predict a precise time when a transmission will occur.
Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst jedes der Pakete einen großen vorab vereinbarten kryptographisch zufälligen Identifikator bzw. Bezeichner mit mehreren Bits (PACRMBI: „Pre-agreed to Cryptographically Random Multiple Bit Identifier“) von zum Beispiel 16 bis 256 Bits. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Paketbitinhalte von dem Initiator und dem Responder für eine angreifende Vorrichtung nicht unterscheidbar. Die angreifende Vorrichtung ist basierend auf den Bitinhalten des Pakets nicht in der Lage, zu identifizieren bzw. zu ermitteln/erkennen, aus welcher Richtung ein Paket kommt, oder ob das Paket ein Initiator- oder ein Responder-Paket ist.In one embodiment, each of the packets includes a large pre-agreed to Cryptographically Random Multiple Bit Identifier (PACRMBI) of, for example, 16 to 256 bits. In another embodiment, the packet bit contents are indistinguishable from the initiator and the responder to an attacking device. Based on the bit contents of the packet, the attacking device is unable to identify which direction a packet is coming from, or whether the packet is an initiator or a responder packet.
Bei einem Ausführungsbeispiel werden Kanäle der BLE-Funkeinheiten kryptographisch randomisiert bzw. zufällig gemacht. Bei einem Ausführungsbeispiel wird eine Bestimmung dahingehend, welche der BLE-Funkeinheiten der Initiator oder der Responder ist, kryptographisch randomisiert bzw. zufällig gemacht. Bei einem Ausführungsbeispiel übertragen eine oder beide der BLE-Funkeinheiten Dummy- bzw. Blind-/Pseudopakete, die für die angreifende Vorrichtung von anderen Paketen nicht unterscheidbar sind, die durch die BLE-Funkeinheiten übertragen werden. Eine Auswahl dahingehend, ob die BLE-Funkeinheiten die Dummy-Pakete übertragen, wird kryptographisch randomisiert bzw. zufällig gemacht und kann zufällig umgeschaltet werden. Dies macht es für die angreifende Vorrichtung schwierig, zu bestimmen, welches gültige Pakete sind, und in welcher Richtung die Pakete zwischen den BLE-Funkeinheiten übertragen werden.In one embodiment, channels of the BLE radios are cryptographically randomized. In one embodiment, a determination as to which of the BLE radios is the initiator or the responder is cryptographically randomized. In one embodiment, one or both of the BLE radios transmit dummy packets that are indistinguishable to the offending device from other packets transmitted by the BLE radios. A selection as to whether the BLE radios transmit the dummy packets is cryptographically randomized and can be randomly toggled. This makes it difficult for the attacking device to determine which are valid packets and in which direction the packets are being transmitted between the BLE radio units.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird eine Polarisation der Antennensätze, die durch die BLE-Funkeinheiten verwendet werden, anfänglich kryptographisch randomisiert bzw. zufällig gemacht. Es wird eine Heuristik zum Auswählen verwendet, welche Antennenpermutationen zwischen den BLE-Funkeinheiten die beste „Antenne-Kanar(-Kombination) über den Satz von Kanälen hinweg bereitstellen. Dies kann umfassen: Verwenden einer Heuristik, die eine höhere Empfangssignalstärke auswählt; Kompensieren von Antennengewinn über Frequenz, Überwachen über mehrere Kanäle; Verwenden einer Antennenkombination mit einer höchsten Durchschnitts- oder Medianleistung; und/oder Verwenden eines Rayleigh-Fading-Schätzers oder eines Kalman-Filter-Schätzers. Dies kann die kryptographisch zufälligen Antennenmuster reduzieren und eine Konzentration auf die „Antenne-Kanale‟(-Kombination) bringen, die die meiste/größte Leistung und die geringste Kreuzpolarisation aufweisen.In one embodiment, polarization of the antenna sets used by the BLE radios is initially cryptographically randomized. It will be a hay ristics are used to select which antenna permutations between the BLE radio units provide the best "antenna channel" (combination) across the set of channels. This may include: using a heuristic that selects a higher received signal strength; Compensating antenna gain over frequency, monitoring over multiple channels; Using an antenna combination with a highest average or median power; and/or using a Rayleigh fading estimator or a Kalman filter estimator. This can reduce the cryptographically random antenna patterns and bring a focus on the "antenna-channels" (combination) that have the most/biggest power and the least cross-polarization.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird der In-Phase- und Quadraturphase-(IQ-) Strom an dem Empfänger vor einem Senden des IQ-Stroms mit einem idealisierten upgesampelten IQ-Strom, der einem PACRMBI entspricht, in das Korrelations- und Protokollmodul der entsprechenden der BLE-Funkeinheiten upgesampelt (oder interpoliert). Als Alternative zur Verwendung von PACKRMBIs können die übertragenen Nachrichten verschlüsselt und, bei Empfang, Bitdecodiert und dann in einen idealisierten upgesampelten IQ-Strom gewandelt werden. Die zwei upgesampelten Ströme können über das Korrelations- und Protokollmodul 3920 gesendet werden, das auf eine upgesampelte Taktflanke prüfen kann, wobei ausreichend Korrelation vorhanden ist, um PACRMBIs zu entsprechen. Das Korrelations- und Protokollmodul 3920 wählt eine maximale Flanke der Taktflanken aus, die einen Treffer darstellen. Andere Taktwiederherstellungs- bzw. Taktwiedergewinnungsmethoden können verwendet werden, um Subbitzeit in Umlaufzeit von Bitströmen auf Kommunikationskanälen zu interpolieren. Dies kann in Kombination mit der Upsamplingkorrelation oder in Kombination mit einer normalen Taktabtastung durchgeführt werden.In one embodiment, the in-phase and quadrature phase (IQ) stream at the receiver is prior to sending the IQ stream with an idealized upsampled IQ stream corresponding to a PACRMBI into the correlation and protocol module of the corresponding one of the BLE -Radio units upsampled (or interpolated). As an alternative to using PACKRMBIs, the transmitted messages can be encrypted and, upon receipt, bit decoded and then converted into an idealized upsampled IQ stream. The two upsampled streams can be sent via the correlation and
Bei einem Ausführungsbeispiel werden Verstärkereinstellungen zwischen den BLE-Funkeinheiten kommuniziert. Die Verstärkereinstellungen sind ausreichend, um jegliche Frequenz- und Verstärkergewinnveränderungen in der Ausbreitungs- bzw. Laufzeitverzögerung zwischen den BLE-Funkeinheiten zu kompensieren.In one embodiment, amplifier settings are communicated between the BLE radios. The amplifier settings are sufficient to compensate for any frequency and amplifier gain changes in the propagation or propagation delay between the BLE radios.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel werden gemessene Chiptemperaturen innerhalb der BLE-Funkeinheiten zwischen den BLE-Funkeinheiten kommuniziert (oder geteilt), um jegliche temperaturbasierte Frequenz- und Verstärkergewinnveränderungen in der Ausbreitungs- bzw. Laufzeitverzögerung zwischen den BLE-Funkeinheiten zu kompensieren.In another embodiment, measured chip temperatures within the BLE radios are communicated (or shared) between the BLE radios to compensate for any temperature-based frequency and amplifier gain changes in the propagation delay between the BLE radios.
Ein weiterer Betriebsvorgang, der durchgeführt werden kann, besteht darin, Balun-Veränderungen/-Abweichungen zwischen den BLE-Funkeinheiten zu kommunizieren. Ein weiterer Betriebsvorgang besteht darin, einen Kontinuierliche-Welle-Ton einer kurzen (z.B. 6 µs), aber kryptographisch zufälligen Länge (z.B. 4 bis 8 µs) zu Paketpaaren hinzuzufügen, um eine gleichzeitige Tonaustauschentfernungsmessung vorzunehmen, während Umlaufzeitmessungen vorgenommen werden.Another operation that can be performed is to communicate balun changes/variances between the BLE radios. Another operation is to add a short (e.g. 6 µs) but cryptographically random length (e.g. 4 to 8 µs) continuous wave tone to packet pairs to make a simultaneous tone exchange distance measurement while round-trip time measurements are being made.
Die eine der RTT-Vorrichtungen 5602, 5604, die sich in dem Fahrzeug befindet, kann als die Master-Vorrichtung bezeichnet werden, wohingegen die andere der RTT-Vorrichtungen 5602, 5604 als die Slave-Vorrichtung bezeichnet wird. Wenn die Master-Vorrichtung ein Herausforderungssignal an die Slave-Vorrichtung überträgt, arbeitet der RTT-Sniffer 5606 als Zu-/Abhörer, und detektiert er (i) wann das Herausforderungssignal zu dem RTT-Sniffer 5606 übertragen und/oder an diesem empfangen wird, und (ii) wann die Slave-Vorrichtung ein Antwortsignal auf das Herausforderungssignal überträgt, und/oder (iii) wann der RTT-Sniffer 5606 das Antwortsignal empfängt. Der RTT-Sniffer 5606 kann dann eine Triangulation basierend auf den Sende- und/oder Empfangszeiten des Herausforderungssignals und den Sende- und/oder Empfangszeiten des Antwortsignals verwenden, um einen Ort der Slave-Vorrichtung zu bestimmen. Die Master-Vorrichtung kann auch die Umlaufzeit messen, die mit dem Herausforderungssignal und dem Antwortsignal in Zusammenhang steht, um direkte Wege zwischen Antennen anstelle eines Abprallwegs zu messen. Dies verhindert, dass Nullen von Antennen ausgerichtet bzw. an-/abgeglichen werden, und eine Kreuzpolarisation.The one of the
Die Master-Vorrichtung und der RTT-Sniffer 5606 kooperieren, um die Distanz zu der Slave-Vorrichtung zu schätzen. Die folgenden Gleichungen 5-7 können durch die Master-Vorrichtung implementiert werden, um den Zeitbetrag TMS für das Herausforderungssignal zu bestimmen, um von der Master-Vorrichtung an die Slave-Vorrichtung übertragen zu werden, wobei gilt: TSM ist der Zeitbetrag für das Antwortsignal, um von der Slave-Vorrichtung an die Master-Vorrichtung übertragen zu werden; TRX ist die Zeit, wann das Antwortsignal an der Master-Vorrichtung empfangen wird; TTX ist die Zeit, wann das Herausforderungssignal von der Master-Vorrichtung übertragen wird; TSDELAY ist der Zeitverzögerungsbetrag für die Slave-Vorrichtung zum Antworten mit dem Antwortsignal nach Empfang des Herausforderungssignals; und FixedOffset1 ist ein erster Offset-Zeitbetrag, der größer oder gleich 0 sein kann.
Der RTT-Sniffer 5606 weiß: wann das Herausforderungssignal an dem RTT-Sniffer 5606 empfangen wird; wann das Antwortsignal an dem RTT-Sniffer 5606 empfangen wird; und eine Anzahl von Slave-Taktzyklen zwischen einem Zeitpunkt, zu dem die Slave-Vorrichtung das Herausforderungssignal empfangen hat, und einem Zeitpunkt, zu dem die Slave-Vorrichtung das Antwortsignal übertragen hat. Der RTT-Sniffer 5606 (oder Zu-/Abhörer) kann eine Differenz zwischen der Zeit TSLRX, zu der der RTT-Sniffer 5606 das Antwortsignal empfängt, und einer Zeit TMLRX, zu der der RTT-Sniffer 5606 das Herausforderungssignal empfängt, unter Verwendung von Gleichung 8 bestimmen, wobei gilt: TSL ist der Zeitbetrag für den RTT-Sniffer 5606 zum Empfangen des Antwortsignals; FixedOffset2 ist ein zweiter Offset-Zeitbetrag, der größer oder gleich 0 sein kann; TML ist der Zeitbetrag für den RTT-Sniffer 5606 zum Empfangen des Herausforderungssignals; TSLRX ist die Zeit, zu der der RTT-Sniffer 5606 das Antwortsignal empfängt; und TMLRX ist die Zeit, zu der der RTT-Sniffer 5606 das Herausforderungssignal empfängt.
Da die Master-Vorrichtung und der RTT-Sniffer 5606 kooperieren, werden Informationen derart geteilt, dass ein oder mehr dieser Vorrichtungen die Distanz zu der Slave-Vorrichtung basierend auf Gleichungen 9-11 schätzen können. Die Summe von TMS und TSL kann substituiert werden, um Gleichungen 9-11 bereitzustellen.
Durch Messen der Ankunftszeiten des Herausforderungs- und des Antwortsignals an dem RTT-Sniffer 5606 und Teilen dieser Informationen zwischen dem RTT-Sniffer 5606 und der Master-Vorrichtung kann die Distanz zwischen dem Fahrzeug und der Slave-Vorrichtung geschätzt werden. Die Distanz kann zum Beispiel durch die Master-Vorrichtung unter Verwendung der Ankunftszeiten und der bekannten Zeit TMS und entsprechenden bekannten Signalübertragungsraten geschätzt werden. Die RTT des Herausforderungssignals kann basierend auf den gemessenen Ankunftszeiten bestimmt werden. Die Distanz kann dann basierend auf der RTT und den bekannten Signalübertragungsraten bestimmt werden.By measuring the arrival times of the challenge and response signals at the
Die eine der RTT-Vorrichtungen 5702, 5704, die sich in dem Fahrzeug befindet, kann als die Master-Vorrichtung bezeichnet werden, wohingegen die andere der RTT-Vorrichtungen 5702, 5704 als die Slave-Vorrichtung bezeichnet wird. Wenn die Master-Vorrichtung ein Herausforderungssignal an die Slave-Vorrichtung überträgt, arbeiten die RTT-Sniffer 5706 als Zu-/Abhörer, und detektieren sie, wann das Herausforderungssignal übertragen wird, und detektieren sie, wann die Slave-Vorrichtung ein Antwortsignal auf das Herausforderungssignal überträgt. Die RTT-Vorrichtungen 5702, 5704 können ähnlich wie die RTT-Vorrichtungen 5602, 5604 von
Eine Zeit TAB ist der Zeitbetrag für das Herausforderungssignal, um von dem RTT-Initiator 5702 an den RTT-Responder 5704 übertragen zu werden. Eine Zeit TBA ist der Zeitbetrag für das entsprechende Antwortsignal, um von dem RTT-Responder an den RTT-Initiator übertragen zu werden. Eine Zeit TAC ist der Zeitbetrag für den ersten RTT-Sniffer zum Empfangen des Herausforderungssignals. Eine Zeit TBC ist der Zeitbetrag für den ersten RTT-Sniffer zum Empfangen des Antwortsignals. Eine Zeit TAD ist der Zeitbetrag für den zweiten RTT-Sniffer zum Empfangen des Herausforderungssignals. Eine Zeit TBD ist der Zeitbetrag für den zweiten RTT-Sniffer zum Empfangen des Antwortsignals. Eine Zeit TAE ist der Zeitbetrag für den dritten RTT-Sniffer zum Empfangen des Herausforderungssignals. Eine Zeit TBE ist der Zeitbetrag für den dritten RTT-Sniffer zum Empfangen des Antwortsignals. Wenn TAB und TAC bekannt sind, kann TBC berechnet werden. Wenn TAB und TAD bekannt sind, kann TBD berechnet werden. Wenn TAB und TAE bekannt sind, kann TBE berechnet werden.A time TAB is the amount of time for the challenge signal to be transmitted from the
Wenn genügend RTT-Sniffer vorhanden sind, kann Zeit TAB berechnet werden. Zum Beispiel, wenn drei RTT-Initiatoren die Orte der RTT-Initiatoren relativ zu der Master-Vorrichtung (oder dem Initiator) kennen, kann die Zeit TAB berechnet werden. Dies kann unter Verwendung von Gleichungen 12-17 mit der Annahme bewerkstelligt werden, dass alle Reflexionen augenblicklich bzw. unverzüglich sind/erfolgen, wobei gilt: TRxAC ist die Zeit, zu der der erste RTT-Sniffer das Herausforderungssignal empfängt; TRxBC ist die Zeit, zu der der erste RTT-Sniffer das Antwortsignal empfängt; TRxAD ist die Zeit, zu der der zweite RTT-Sniffer das Herausforderungssignal empfängt; TRxBD ist die Zeit, zu der der zweite RTT-Sniffer das Antwortsignal empfängt; TRxAE ist die Zeit, zu der der dritte RTT-Sniffer das Herausforderungssignal empfängt; TRxBE ist die Zeit, zu der der dritte RTT-Sniffer das Antwortsignal empfängt; deltaRxAtC ist die Zeitdifferenz zwischen einem Zeitpunkt, zu dem der erste RTT-Sniffer das Antwortsignal empfängt, und einem Zeitpunkt, zu dem der erste RTT-Sniffer das Herausforderungssignal empfängt; deltaRxAtD ist die Zeitdifferenz zwischen einem Zeitpunkt, zu dem der zweite RTT-Sniffer das Antwortsignal empfängt, und einem Zeitpunkt, zu dem der zweite RTT-Sniffer das Herausforderungssignal empfängt; deltaRxAtE ist die Zeitdifferenz zwischen einem Zeitpunkt, zu dem der dritte RTT-Sniffer das Antwortsignal empfängt, und einem Zeitpunkt, zu dem der dritte RTT-Sniffer das Herausforderungssignal empfängt. Der Ort der Slave-Vorrichtung (oder des Responders) kann auch unter Verwendung von Gleichungen 18-25 bestimmt werden, wobei gilt: xa ist die x-Koordinate der Master-Vorrichtung; ya ist die y-Koordinate der Master-Vorrichtung; za ist die z-Koordinate der Master-Vorrichtung; xb ist die x-Koordinate der Slave-Vorrichtung; yb ist die y-Koordinate der Slave-Vorrichtung; zb ist die z-Koordinate der Slave-Vorrichtung; xc ist die x-Koordinate des ersten RTT-Sniffers; yc ist die y-Koordinate des ersten RTT-Sniffers; zc ist die z-Koordinate des ersten RTT-Sniffers; xd ist die x-Koordinate des zweiten RTT-Sniffers; yd ist die y-Koordinate des zweiten RTT-Sniffers; zd ist die z-Koordinate des zweiten RTT-Sniffers; xe ist die x-Koordinate des dritten RTT-Sniffers; ye ist die y-Koordinate des dritten RTT-Sniffers; ze ist die z-Koordinate des dritten RTT-Sniffers. Die x-, y-, z-Koordinaten der Master-Vorrichtung und der Slave-Vorrichtung sind bekannt, und die x-, y-, z-Koordinaten der Slave-Vorrichtung werden bestimmt. TBC, TBD und TBE können in einer ähnlichen Art und Weise bestimmt werden, wie es vorstehend beschrieben ist.
Gleichungen 18-21 sind Trilaterationsgleichungen.
Durch Substitution von 4 Gleichungen mit 4 Variablen werden Gleichungen 22-25 bereitgestellt.
Wenn drei RTT-Sniffer (z.B. die gezeigten RTT-Sniffer 5706) verwendet werden, kann Trilateration unter Verwendung von drei Kreisen durchgeführt werden, um Distanzen zu messen und den Ort der Slave-Vorrichtung relativ zu einer der RTT-Vorrichtungen 5702, 5704 und/oder dem entsprechenden Fahrzeug zu bestimmen. Dies kann an der Master-Vorrichtung und/oder an ein oder mehr der RTT-Sniffer durchgeführt werden. Die Informationen, die an der Master-Vorrichtung und den RTT-Sniffern bestimmt werden, können mit-/untereinander geteilt werden. Die Zeiten, die Distanzen und/oder die Orte können periodisch bestimmt und somit aktualisiert werden.If three RTT sniffers (
In dem Fahrzeug, wenn ein Objekt (z.B. ein Kopf eines Fahrzeuginsassen) in der Nähe von und/oder zwischen den Antennenmodulen der Master-Vorrichtung und ein oder mehr der RTT-Sniffer vorhanden ist, so dass das Objekt mit dem durch die Master-Vorrichtung übertragenen Signalen interferiert, können dann die Umlaufzeitmaße bzw. -messwerte periodisch aktualisiert werden. Dies kann durchgeführt werden, um die Distanz zwischen der Master-Vorrichtung und dem RTT-Sniffer zu messen, um zu detektieren, wann sich die/das entsprechende physikalische Umgebung/System geändert hat.In the vehicle, if an object (e.g., a vehicle occupant's head) is present near and/or between the antenna modules of the master device and one or more of the RTT sniffers, such that the object is detected by the master device transmitted signals, the round trip time dimensions or measured values can then be periodically updated. This can be done to measure the distance between the master device and the RTT sniffer to detect when the corresponding physical environment/system has changed.
Tonaustausch kann zwischen dem Responder 5804 und dem Initiator 5808 und dem Initiator 5806 und dem Responder 5810 durchgeführt werden. RTT-Messungen können in den gleichen Paketen wie die ausgetauschten Töne übertragen werden. Die Vorrichtungen 5804, 5806, 5808, 5810 können die für die Übertragung der Pakete verwendeten Kanäle zufällig auswählen. Die Übertragung von Paketen kann gleichzeitig mit dem Empfang von Paketen erfolgen. Zum Beispiel kann der Initiator 5808 einen Ton an den Responder 5804 auf einem ersten Kanal übertragen, während der Initiator 5808 einen Ton von dem Responder 5804 auf einem zweiten Kanal empfängt. Der Initiator 5806 kann Töne übertragen und/oder empfangen, während der Initiator 5804 Töne überträgt und/oder empfängt.Tone exchange can be performed between the 5804 responder and the 5808 initiator and the 5806 initiator and the 5810 responder. RTT measurements can be transmitted in the same packets as the tones exchanged. The
Die Netzwerkvorrichtungen 5800, 5802 können im Voraus zum Beispiel durch einen Sequenzsignalaustausch (oder ein Handshake) synchronisiert werden/sein, um Takte der Netzwerkvorrichtungen 5800, 5802 zu synchronisieren. Diese Synchronisation kann durchgeführt werden, um den Netzwerkvorrichtungen zu ermöglichen, Signale gleichzeitig aneinander zu übertragen. Als ein Beispiel können zwei 1 MHz-Signale, die Daten jeweils mit 1 Mbps übertragen, übertragen werden. Die Signale können 2 MHz voneinander entfernt sein. Dies verhindert, dass eine angreifende Vorrichtung in der Lage ist, einen Angriff durchzuführen, wie etwa einen Reichweitenvergrößerungsangriff oder einen Angriff mit einer aktiven Manipulation von Tönen. Wenn der Angreifer ein Bandpassfilter verwendet, das eine Breite von 1 MHz aufweist, würde das Bandpassfilter eine große Verzögerungszeit haben, und würde es somit nicht schnell genug antworten, um zu ermöglichen, dass ein Angriff erfolgt. Wenn der Angreifer ein breitbandiges Bandpassfilter verwendet, wie etwa ein 4 MHz-Bandpassfilter, würde dann das entsprechende Signalaugendiagramm zu viel Rauschen aufweisen, um die durch die Netzwerkvorrichtungen 5800, 5802 übertragenen Signale auszumachen bzw. zu erkennen. Als ein weiteres Beispiel können die Signale von den Netzwerkvorrichtungen mit einer Symbolübertragungsrate von kleiner oder gleich einem vorbestimmten Zeitbetrag (z.B. 1 µs pro Symbol) übertragen werden. Dies stellt eine schnelle Übertragung bereit, die einen Angriff verhindert. Auch verhindert die Gleichzeitigkeit von dualen Signalen zusätzlich, dass ein Angreifer erfolgreich ist, da der Angreifer beide Signale detektieren und beeinflussen müsste. Beide Signale können auf unterschiedlichen Frequenzen, durch die gleiche Netzwerkvorrichtung oder durch unterschiedliche Netzwerkvorrichtungen, übertragen werden, wie es vorstehend beschrieben ist.The
Die Vorrichtungen 5804, 5806, 5808, 5810 können die Frequenzen der übertragenen Töne ändern, Phasenänderungen aufgrund von Änderungen von Frequenzen überwachen und eine Distanz zwischen den Netzwerkvorrichtungen 5800, 5802 basierend auf den Phasenänderungen bestimmen. Dies kann als Trägerphase-basierte Entfernungsmessung bezeichnet werden. Als Alternative kann, wenn ein Signal als Ergebnis dessen übertragen und empfangen wird, dass das Signal an die Quelle zurückreflektiert wird, eine Phasendifferenz zwischen dem übertragenen Signal und dem empfangenen Signal verwendet werden, um ein Modulo bzw. einen Teilungsrest einer Distanz zwischen der Quelle und dem Reflektor zu bestimmen. Gleichermaßen kann ein Initiator ein Modulo bzw. einen Teilungsrest einer Distanz zwischen dem Initiator und einem Responder bestimmen basierend auf einer Phasendifferenz zwischen (i) einem Signal, das von dem Initiator an den Responder übertragen wird, und (ii) einem entsprechenden Antwortsignal, das von dem Responder zurück an den Initiator übertragen wird. Eine Steigung einer Phasendifferenz für einen Frequenzänderungsbetrag entspricht oder ist gleich einer Distanz mit einer Frequenzschrittgrößenbegrenzung. Je kleiner die Frequenzschritte sind, desto größer ist die Modulo- bzw. Teilungsrest-Verlängerungsdistanz (siehe „On the Security of Carrier Phase-based Ranging“ von Olafsdotter, Ranganathan und Capkun, was hierin mittels Bezugnahme eingebunden wird).The
Als ein weiteres Beispiel kann ein Empfangssignalstärkeindikator-(RSSI-) Parameter überwacht werden, um zu bestimmen, ob eine Netzwerkvorrichtung in der Nähe eines Fahrzeugs ist, und dann eine Aufeinanderfolge von Tonaustauschen durchzuführen, um eine Distanz zu messen. Basierend auf einer Türgriffberührung eines Benutzers können Tonaustausche vorgenommen werden, um sicherzustellen, dass kein Angriff vorliegt. Es können mehrere Umlaufzeitmessungen durchgeführt werden, um eine Distanz der Netzwerkvorrichtung relativ zu dem Fahrzeug zu bestimmen.As another example, a received signal strength indicator (RSSI) parameter can be monitored to determine whether a network device is in the vicinity of a vehicle and then perform a series of tone exchanges to measure a distance. Based on a user's door handle touch, tone exchanges can be made to ensure there is no attack. Multiple round trip time measurements may be performed to determine a distance of the network device relative to the vehicle.
Die vorgenannten Distanzbestimmungstechniken können in Kombination mit anderen Techniken verwendet werden, die hierin zur Bestimmung von RTT-Werten offenbart sind. Die Richtung einer Ausbreitung der Töne zwischen den Vorrichtungen 5804, 5806, 5808, 5810 kann randomisiert bzw. zufällig gemacht werden.The foregoing distance determination techniques may be used in combination with other techniques disclosed herein for determining RTT values. The direction of propagation of the tones between the
Bei einem Ausführungsbeispiel trägt ein Steuermodul der ersten Netzwerkvorrichtung 5800 Phasenänderungen gegenüber Frequenzänderungen für jeden von mehreren Tönen auf, die ausgetauscht werden, um mehrere lineare Kurven zu erzeugen. Das Steuermodul bestimmt die Steigungen der Kurven, die Verhältnisse der Phasenänderungen gegenüber den Frequenzänderungen bereitstellen. Die Steigungen werden dann verwendet, um die Distanzen zwischen den benachbarten der Kurven zu bestimmen, die mit der Distanz zwischen der ersten und der zweiten Netzwerkvorrichtung 5800, 5802 in Beziehung stehen.In one embodiment, a control module of the
Die eine der Tonaustausch-Vorrichtungen 5902, 5904, die sich in dem Fahrzeug befindet, kann als die Master-Vorrichtung bezeichnet werden, wohingegen die andere der Tonaustausch-Vorrichtungen 5902, 5904 als die Slave-Vorrichtung bezeichnet wird. Wenn die Master-Vorrichtung Töne an die Slave-Vorrichtung überträgt und umgekehrt, arbeitet der Tonaustausch-Sniffer 5906 als ein Zu-/ Abhörer, und detektiert er (i) wann die Töne an den Tonaustausch-Sniffer 5906 übertragen und/oder an diesem empfangen werden, (ii) wann die Slave-Vorrichtung Töne an die Master-Vorrichtung überträgt, und/oder (iii) wann der Tonaustausch-Sniffer 5906 durch die Slave-Vorrichtung übertragene Töne empfängt. Die Slave-Vorrichtung kann als ein Reflektor arbeiten und von der Master-Vorrichtung empfangene Töne zurück an die Master-Vorrichtung übertragen. Die Master-Vorrichtung und/oder die Sniffer-Vorrichtung können zumindest eines von Zugang zu oder Betriebssteuerung von dem Fahrzeug basierend auf den Ankunftszeiten der Töne, Umlaufzeitmessungen und/oder geschätzten Distanzen zwischen den Vorrichtungen verhindern.The one of the
Das Verfahren kann bei 6000 beginnen. Bei 6002 überträgt der Tonaustausch-Initiator 5902 ein Tonsignal mit einem Ton an den Tonaustausch-Responder 5904. Der Ton kann ausgedrückt werden als e(jωt+ϕ
Bei 6004 wird der Ton an dem Tonaustausch-Responder 5904 mit Verzögerung ϕB und dem Tonaustausch-Sniffer 5906 mit Verzögerung ϕC empfangen. An dem Tonaustausch-Responder 5904 wird das empfangene Tonsignal in das Basisband heruntergewandelt, was ausgedrückt werden kann durch Gleichung 26.
An dem Tonaustausch-Sniffer 5906 wird das empfangene Tonsignal in das Basisband heruntergewandelt, was ausgedrückt werden kann durch Gleichung 27.
Bei 6006 empfängt der Tonaustausch-Initiator 5902 den Ton von dem Tonaustausch-Responder 5904, der das Tonsignal als ein zweites Tonsignal zurück an den Tonaustausch-Initiator 5902 neu-/zurücküberträgt. Der Ton kann ausgedrückt werden als e(jωt+ϕ
Bei 6008 empfängt der Tonaustausch-Initiator 5902 ein Phasensignal von dem Tonaustausch-Responder 5904, das einen Tonwert eines natürlichen Logarithmus mit einer Phasendifferenz des Tons bezeichnet, wenn er an dem Tonaustausch-Responder 5904 empfangen wird. Der Tonaustausch-Responder 5904 sendet somit eine gemessene Phase an den Tonaustausch-Initiator 5902, wobei Werte multipliziert werden/sind, wie es durch Gleichung 30 dargestellt wird.
Bei 6010 bestimmt der Tonaustausch-Sniffer 5906, basierend auf den empfangenen Tonsignalen, Tonwerte, die in Zusammenhang stehen mit: einer Phasendifferenz des Tons zwischen einem Zeitpunkt, zu dem er von dem Tonaustausch-Initiator übertragen wird, zu einem Zeitpunkt, zu dem er an dem Tonaustausch-Sniffer empfangen wird; und einer Phasendifferenz des Tons zwischen einem Zeitpunkt, zu dem er von dem Tonaustausch-Responder übertragen wird, zu einem Zeitpunkt, zu dem er an dem Tonaustausch-Sniffer empfangen wird. Die Tonwerte können dargestellt werden e(jωτ
Bei 6012 bestimmen der Initiator 5902 und/oder der Sniffer 5906 die Distanzen zwischen dem Initiator 5902 und dem Responder 5904 und zwischen dem Initiator 5902 und dem Sniffer 5906. Die Distanzwerte können in einer ähnlichen Art und Weise wie vorstehend dargelegt bestimmt werden, wenn eine Umlaufzeit aufgespürt wird, siehe zum Beispiel Gleichungen 12 und 15 und entsprechende Beschreibung. Anstelle einer Umlaufzeit wird eine Phase verwendet. Diese Berechnung kann eine Verwendung von Gleichung 31 umfassen, wobei die Tonwerte e(jωτ
Der Initiator 5902 und/oder der Sniffer 5906 können den inversen Logarithmus des Resultats von Gleichung 31 nehmen, um die Zeiten τBC und τAB bereitzustellen. Die Distanzen zwischen dem Responder 5904 und dem Sniffer 5906 und zwischen dem Initiator 5902 und dem Responder 5904 können dann basierend auf diesen Zeiten und den bekannten Übertragungsraten der Tonsignale bestimmt werden. Das Verfahren kann bei 6014 enden. Der Initiator 5902 oder der Sniffer 5906 können basierend auf der zumindest einen der geschätzten Distanzen einen Zugang zu oder eine Betriebssteuerung von dem Fahrzeug verhindern.The
Eine Initiator-Vorrichtung kann das Initiator-Paket 6300 übertragen, das an einer Responder-Vorrichtung empfangen werden kann. Die Responder-Vorrichtung kann dann das Antwortpaket 6302 erzeugen und das Antwortpaket zurück an die Initiator-Vorrichtung übertragen. Dies kann für Tonaustausch, Phasendifferenzbestimmung, Umlaufzeitmessungen, usw. vorgenommen werden. Eine Distanz zwischen den Vorrichtungen kann dann bestimmt werden. Diese Messungen und Berechnungen können durchgeführt werden, um einen Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriff zu detektieren. Bei einem Ausführungsbeispiel verhandeln der Initiator und der Responder im Voraus, was die Synchronisationszugangswörter sein werden, basierend auf einer vorbestimmten Liste. Die Synchronisationszugangswörter umfassen Zugangsadressen. Der Initiator kann zum Beispiel den Zeitbetrag zum Empfangen (i) des Antwortpakets nach Übertragen des Initiator-Pakets und/oder (ii) des Synchronisationszugangsworts messen. Der Zeitbetrag und das Synchronisationszugangswort können mit vorbestimmten Zeitbeträgen und einem vorbestimmten Synchronisationszugangswort verglichen werden. Wenn die durchgeführten Vergleiche zu Übereinstimmungen bzw. Treffern führen, ist dann ein Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriff nicht aufgetreten. Wenn das empfangene Synchronisationszugangswort jedoch nicht übereinstimmt bzw. passt und/oder die Zeitbeträge mehr als ein vorbestimmter Betrag anders als erwartet sind, kann dann ein Reichweitenvergrößerertyp-Relaisstationsangriff aufgetreten sein.An initiator device may transmit the
Bei einem Ausführungsbeispiel tauschen der Initiator und der Responder einen vorbestimmten Schlüssel, eine Liste von Synchronisationszugangswörtern und Zeiten aus, zu denen jedes der Synchronisationszugangswörter zu übertragen ist. Die Synchronisationszugangswörter können, wenn sie anfänglich erzeugt werden/sind, zufällig ausgewählt werden. Dies ermöglicht es dem Responder, den korrekten Schlüssel und/oder das korrekte Synchronisationszugangswort zu kennen, um damit zu antworten, wenn er ein Initiator-Paket empfängt. Der Schlüssel kann in dem Antwortpaket umfasst sein. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel umfassen das Initiator- und das Antwortpaket nicht die Präambeln, wie es in
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel haben das Initiator-Paket und das Responder-Paket das gleiche Format, wie es in
Bei einem Ausführungsbeispiel werden die Zeit/-gebung, die Frequenzen, die Längen, die Leistungspegel, die Amplituden und die Inhalte der CW-Töne und der Synchronisationszugangswörter der Initiator- und Responder-Pakete an dem Initiator und an dem Responder untersucht bzw. geprüft, um zu bestimmen, ob sie korrekt und/oder konsistent sind, und zu identifizieren bzw. zu ermitteln/erkennen, ob ein Angriff aufgetreten ist. Bei einem Ausführungsbeispiel wird eine pseudozufällige Anzahl von Paketen auf einer ersten Frequenz ausgetauscht, bevor auf eine nächste Frequenz gewechselt und eine weitere pseudozufällige Anzahl von Paketen ausgetauscht wird.In one embodiment, the timing, frequencies, lengths, power levels, amplitudes, and contents of the CW tones and synchronization access words of the initiator and responder packets are examined at the initiator and responder, respectively. to determine if they are accurate and/or consistent and to identify or detect/detect if an attack has occurred. In one embodiment, a pseudo-random number of packets are exchanged on a first frequency before switching to a next frequency and another pseudo-random number of packets are exchanged.
Da eine angreifende Vorrichtung typischerweise Filter (z.B. Tiefpass- und Bandpassfilter) und Mischer (z.B. einen Abwärtswandler und einen Aufwärtswandler) umfasst, verursacht eine angreifende Vorrichtung Verzögerungen beim Weiterleiten eines Signals. Damit ein Angriff durch eine angreifende Vorrichtung nicht detektiert wird, muss die angreifende Vorrichtung ein empfangenes Signal ohne detektierbare Verzögerung erneut übertragen. Dies macht es für die angreifende Vorrichtung schwierig, undetektiert zu sein/bleiben. Eine angreifende Vorrichtung kann ein Signal 500 ns verzögern, was das Signal im Raum 500 Fuß (ft) verzögern kann. Damit eine angreifende Vorrichtung eine Übertragung eines Tons oder einen Start einer Übertragung eines Tons zu einer korrekten Zeit vorziehen kann, muss die angreifende Vorrichtung im Voraus wissen, was übertragen wird. Dies ist unwahrscheinlich. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein Heterodynempfänger verwendet wird, um das weitergeleitete Signal zu empfangen. Der Heterodynempfänger übersetzt Pakete/Töne in einen In-Phase-(I-) - Quadraturphase-(Q-)Bereich und erfasst in dem IQ-Bereich. In dem IQ-Bereich werden Phasendifferenzen detektiert. Wenn ein Angriff vorliegt, kann die aus dem Angriff resultierende Verzögerung in dem IQ-Bereich basierend auf Phasendifferenzen detektiert werden. Wenn ein Ton durch eine angreifende Vorrichtung ge-/verkürzt wird/ist, so dass das entsprechende Synchronisationszugangswort zu der korrekten Zeit ankommt, sind dann die Zeit/-gebung und die Länge des CW-Tons nicht korrekt, und wird dies durch den Initiator detektiert.Since an attacking device typically includes filters (eg, low-pass and band-pass filters) and mixers (eg, a down-converter and an up-converter), an attacking device introduces delays in forwarding a signal. In order for an attack by an attacking device not to be detected, the attacking device must retransmit a received signal without a detectable delay. This makes it difficult for the offending device to go undetected. An attacking device can delay a signal 500 ns, which can delay the signal in space 500 feet (ft). In order for an attacking device to prioritize transmission of a tone or start transmission of a tone at a correct time, the attacking device must know in advance what is being transmitted. This is unlikely. This is especially true when a heterodyne receiver is used to receive the relayed signal. The heterodyne receiver translates packets/tones into an in-phase (I) - quadrature-phase (Q) domain and detects in the IQ domain. Phase differences are detected in the IQ domain. When there is an attack, the delay in the IQ domain resulting from the attack can be detected based on phase differences. If a tone is/is shortened/truncated by an attacking device so that the corresponding synchronization gateword arrives at the correct time, then the timing and length of the CW tone is incorrect and this is detected by the initiator .
Bei einem Ausführungsbeispiel untersucht bzw. prüft der Initiator die CW-Töne, die von dem Responder übertragen werden, auf (i) Länge relativ zu einem Start eines übertragenen Synchronisationszugangsworts, (ii) konsistente Leistung (oder Amplitude) vor und relativ zu dem Synchronisationszugangswort, und (iii) konsistenten Ton über das Synchronisationszugangswort hinweg. Konsistenter Ton kann sich auf eine konsistente Frequenz, einen konsistenten Leistungspegel, eine konsistente Amplitude, usw. beziehen. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Start- und Endzeiten des Synchronisationszugangsworts relativ zu einem Anfang eines ersten CW-Tons eines übertragenen Pakets innerhalb eines vorbestimmten Zeitbetrags (z.B. einem ± 10 ns-Bereich) bekannt sein. Wenn also die Start- und Endzeiten innerhalb vorbestimmter Bereiche eines Anfangs eines ersten CW-Tons des Pakets liegen, hat es daher dann keinen Angriff gegeben, und anderenfalls ist ein Angriff aufgetreten.In one embodiment, the initiator examines the CW tones transmitted by the responder for (i) length relative to a start of a transmitted synchronization access word, (ii) consistent power (or amplitude) before and relative to the synchronization access word, and (iii) consistent tone across the synchronization gateword. Consistent tone can refer to consistent frequency, consistent power level, consistent amplitude, etc. In another embodiment, the start and end times of the synchronization access word relative to a beginning of a first CW tone of a transmitted packet may be known within a predetermined amount of time (e.g., a ±10 ns range). Thus, if the start and end times are within predetermined ranges of a beginning of a first CW tone of the packet, then there has been no attack, and otherwise an attack has occurred.
Als ein weiteres Beispiel kann eine PLL von einem Initiator, der einen Ton überträgt, auf einem bestimmten Kanal 3 unterschiedliche Töne aufweisen, die die PLL erzeugen kann; einen mittleren Ton, einen hohen Ton auf einer ersten Frequenz (z.B. 250 kHz) und einen niedrigen Ton auf einer zweiten vorbestimmten Frequenz (z.B. -250 kHz). Die übertragenen Töne können gemäß einer vorbestimmten vereinbarten Zufallssequenz und/oder einem vorbestimmten vereinbarten Tonmuster ausgewählt und übertragen werden. Dies kann zwischen dem Initiator und dem Responder vereinbart werden/sein. Die PLLs des Initiators und einer angreifenden Vorrichtung können nicht konsistent zueinander sein. Wenn eine Frequenzdifferenz größer als ein vorbestimmter Schwellenwert zwischen dem von dem Initiator übertragenen Signal und dem in Erwiderung darauf empfangenen Signal vorliegt, kann der Initiator bestimmen, dass ein Angriff aufgetreten ist.As another example, from an initiator transmitting a tone, a PLL may have 3 different tones on a particular channel that the PLL can generate; a medium tone, a high tone at a first frequency (e.g. 250 kHz) and a low tone at a second predetermined frequency (e.g. -250 kHz). The transmitted tones can be selected and transmitted according to a predetermined agreed random sequence and/or a predetermined agreed tone pattern. This can be agreed between the initiator and the responder. The PLLs of the initiator and an attacking device may not be consistent with each other. If there is a frequency difference greater than a predetermined threshold between the signal transmitted by the initiator and the signal received in response thereto, the initiator can determine that an attack has occurred.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Responder in der Lage, für ein empfangenes Signal zu messen, mit welcher Phasenverzögerung der Responder detektiert, und dies in Daten zurück zu antworten. Dies kann auf einem Zeitpunkt basieren, zu dem der Responder einen CW-Ton eines hinteren Endes eines Pakets von einem Initiator empfängt. Der Responder kann eine Phasenverzögerung messen zwischen (i) dem CW-Ton eines hinteren Endes (oder Schlusses) des Pakets, das von dem Initiator empfangen wird, und (ii) einem vorderen Ende (oder einem ersten führenden/vorderen CW-Ton) eines Pakets, das durch den Responder in Erwiderung auf das von dem Initiator empfangenen Paket übertragen wird. Der Initiator kann die gesamte bidirektionale Umlaufzeit des Pakets von dem Initiator an den Responder und dann von dem Responder zurück an den Initiator berechnen.In one embodiment, the responder is able to measure, for a received signal, with what phase delay the responder detects and reply this back in data. This may be based on a time when the responder receives a CW tone of a trailing end of a packet from an initiator. The responder can measure a phase delay between (i) the CW tone of a trailing end (or trailing) of the packet received from the initiator and (ii) a leading end (or a first leading/leading CW tone) of a packet transmitted by the responder in response to the packet received from the initiator. The initiator can calculate the total round trip time of the packet from the initiator to the responder and then from the responder back to the initiator.
Zusätzlich zum Detektieren einer Verzögerung in einem Signal kann ein Initiator auch detektieren, wenn eine angreifende Vorrichtung das Signal (oder den Ton) verstärkt. Das Verstärken eines Signals/Tons kann auch eine Übertragung verzögern, was detektiert werden kann. Während der Weiterleitung von Tönen an einer angreifenden Vorrichtung kann ein Ton verzerrt werden und/oder kann ein anderer Ton anstelle des ursprünglich übertragenen Tons übertragen werden.In addition to detecting a delay in a signal, an initiator can also detect when an offending device amplifies the signal (or tone). Amplifying a signal/sound can also delay transmission, which can be detected. During the relaying of tones at an offending device, a tone may be distorted and/or a different tone may be transmitted in place of the tone originally transmitted.
Die vorgenannten Beispiele ermöglichen genauere Distanzmessungen mit einer geringeren Anzahl von Paketen, die jeweils sowohl ein Synchronisationszugangswort als auch einen CW-Ton aufweisen. Das Synchronisationszugangswort schützt den CW-Ton davor, ohne Detektion durch eine angreifende Vorrichtung modifiziert zu werden, und umgekehrt. Es wird eine bidirektionale Randomisierungskommunikation durchgeführt, die sowohl die Synchronisationszugangswörter als auch die CW-Töne schützt.The above examples allow for more accurate distance measurements with a smaller number of packets, each containing both a sync access word and a CW tone. The synchronization gateword protects the CW tone from being modified without detection by an offending device and vice versa. Two-way randomization communication is performed, protecting both the sync access words and the CW tones.
Eine PLL, wie sie hierin offenbart ist, von einem Initiator kann eine PLL mit vorhersagbarer Phase sein, die es dem Initiator ermöglicht, eine Phase eines Signals vorherzusagen, wenn eine Frequenz des Signals geändert wird. Dies kann eine Notwendigkeit zum Prüfen beseitigen, ob eine Zeit eines durch den Initiator übertragenen CW-Tons und eines durch einen Responder übertragenen CW-Tons korrekt sind. Ein Responder kann messen, wann zum Beispiel ein CW-Ton eines hinteren Endes von einem Initiator empfangen wird, die entsprechende Phasenverzögerung des CW-Tons des hinteren Endes relativ zu einer Erzeugung eines CW-Tons eines vorderen Endes durch den Responder für ein Antwortsignal bestimmen, und diese Information mit dem CW-Ton eines vorderen Endes an den Initiator übertragen. Der Initiator kann dann eine Gesamtumlaufzeit basierend auf der empfangenen Information berechnen.A PLL as disclosed herein by an initiator may be a phase predictable PLL that allows the initiator to predict a phase of a signal when a frequency of the signal is changed. This can eliminate a need for checking whether a time of a CW tone transmitted by the initiator and a CW tone transmitted by a responder are correct. A responder may measure when, for example, a back-end CW tone is received from an initiator, determine the corresponding phase delay of the back-end CW tone relative to a generation of a front-end CW tone by the responder for a response signal, and transmit this information to the initiator with the CW tone of a front end. The initiator can then calculate a total round-trip time based on the information received.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist ein Initiator eines von einem Fahrzeug oder einer tragbaren Zugangsvorrichtung, und ist ein Responder das andere von dem Fahrzeug und der tragbaren Zugangsvorrichtung. Die Reihenfolge, in der das Fahrzeug und die tragbare Zugangsvorrichtung übertragen und antworten, wird pseudozufällig geändert. Auch können ein Paket und/oder ein Tonsignal als eine Antwort gesendet werden und dann als ein Initiator-Paket und/oder ein Initiator-Tonsignal verwendet werden. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Reihenfolge, in der das Fahrzeug und die tragbare Zugangsvorrichtung übertragen und antworten, für kurze Zeitspannen (z.B. Austauschperioden von weniger als einer vorbestimmten Zeitdauer) nicht geändert und für lange Austauschperioden (z.B. Austauschperioden größer oder gleich der vorbestimmten Zeitdauer) geändert. Die Reihenfolge kann periodisch gewechselt werden. In diesen Beispielen werden bidirektionale Daten unter Verwendung von Antennenpolarisationsdiversität ausgetauscht, um korrekte Zeitmessungen bereitzustellen.In one embodiment, an initiator is one of a vehicle or a portable entry device, and a responder is the other of the vehicle and the portable entry device. The order in which the vehicle and the portable entry device transmit and respond is changed pseudo-randomly. Also, a packet and/or tone can be sent as a response and then used as an initiator packet and/or initiator tone. In one embodiment, the order in which the vehicle and portable access device transmit and respond is not changed for short periods of time (e.g., exchange periods less than a predetermined amount of time) and is changed for long exchange periods (e.g., exchange periods greater than or equal to the predetermined amount of time). The order can be changed periodically. In these examples, bi-directional data is exchanged using antenna polarization diversity to provide correct timing measurements.
Es wird eine Verarbeitung implementiert, um genaue Messungen von Start- und Endpunkten von CW-Tönen und Synchronisationszugangswörtern bereitzustellen. Das Korrelations- und Protokollmodul 3920 kann eine kreisförmige bzw. zirkulare Warteschlange von Bits führen und einrasten bzw. arretieren, um einen Vergleich zwischen Start- und Endzeiten und Längen von CW-Tönen und Synchronisationszugangswörtern von übertragenen (Initiator-)Paketen sowie Start- und Endzeiten und Längen von CW-Tönen und Synchronisationszugangswörtern von empfangenen (Responder-)Paketen durchzuführen. Das Korrelations- und Protokollmodul 3920 kann interpolieren, wo sich Nulldurchgangspunkte befinden. Eine Nachverarbeitung auf I- und Q-Daten in Zusammenhang mit einem Synchronisationszugangswort kann zur Taktwiederherstellung bzw. -wiedergewinnung durchgeführt werden, um zu interpolieren, wann das Synchronisationszugangswort angekommen ist. I- und Q-Daten können unterschiedliche Wechsel-/Drehraten aufweisen. Es kann eine Interpolation durchgeführt werden, um zu bestimmen, wo sich Mittelpunkte von Übergängen bzw. Verläufen befinden, um eine präzise Zeit/-gebung zur Taktwiederherstellung bzw. -wiedergewinnung zu erhalten. Zum Ein-/Wählen in der Zeit/-gebung können mehrere Nulldurchgangspunkte detektiert und ausgerichtet werden. Auch können I- und Q-Daten überabgetastet werden, wie es nachstehend weitergehend beschrieben ist, um ein oder mehr Bits am besten an- bzw. einzupassen bzw. auszurichten.Processing is implemented to provide accurate measurements of start and end points of CW tones and sync gatewords. Correlation and
Jeder der Kanalvektoren kann für ein oder mehr ausgewählte Frequenzen erzeugt werden/sein. Wenn sie verglichen werden, können die Entfernungen für Kanalvektoren einer gleichen Frequenz oder unterschiedlicher Frequenzen erzeugt werden. Als ein Beispiel können Vektoren für zumindest einige von 80 unterschiedlichen Tönen erzeugt werden, die einen Frequenzschritt von 1 MHz zwischen benachbarten Tönen aufweisen und innerhalb eines 2,4 GHz-ISM-Bands liegen (ISM: „Industrial, Scientific and Medical“). Eine Frequenz in Zusammenhang mit der kürzesten Entfernung kann ausgewählt werden. Andere Faktoren können auch berücksichtigt werden, wenn die Auswahl getroffen wird, wie etwa Signalstärke, Amplitude, Spannung, Parameterkonsistenz, usw. Diese Wegauswahl kann durch jeden von den Initiatoren, den Respondern, den Modulen, den Netzwerkvorrichtungen, usw. durchgeführt werden, die hierin offenbart sind, und für Umlaufzeitmessungen verwendet werden. Dies ermöglicht, dass ein bester Antennenweg für bidirektionalen Paket- und/oder Tonsignalaustausch zum Bestimmen einer Umlaufzeit ausgewählt wird.Each of the channel vectors can be generated for one or more selected frequencies. When compared, the distances for channel vectors of the same frequency or different frequencies can be generated. As an example, vectors can be generated for at least some of 80 different tones that have a 1 MHz frequency step between adjacent tones and are within a 2.4 GHz ISM band (ISM: "Industrial, Scientific and Medical"). A frequency related to the shortest distance can be selected. Other factors may also be considered when making the selection, such as signal strength, amplitude, voltage, parameter consistency, etc. This path selection may be performed by any of the initiators, the responders, the modules, the network devices, etc are disclosed and used for round trip time measurements. This allows a best antenna path to be selected for bi-directional packet and/or tone signal exchange for determining a round trip time.
Nun wird Bezug genommen auf
Beim Wiederherstellen eines Bitstroms können Nulldurchgänge eines rekonstruierten Signals aus dem Differenzierer 6834 bestimmt werden. Es kann einen erheblichen Betrag von Jitter bzw. Schwankung an den Nulldurchgängen geben, was Flugzeitbestimmungen negativ beeinträchtigt, die auf einer Zeit der Nulldurchgänge basieren. Ein kleiner Betrag von Jitter bzw. Schwankung beeinträchtigt negativ Sendezeit- und Empfangszeitbestimmungen.When reconstructing a bit stream, zero crossings of a reconstructed signal from the
Die Upsampler bzw. Aufwärtsabtaster 6840, 6842 und das Kreuzkorrelationsmodul 6844 sind implementiert, um mit Abtastung und Nulldurchgangsbestimmungen in Zusammenhang stehenden Jitter zu reduzieren. Die Upsampler bzw. Aufwärtsabtaster 6840, 6842 führen eine Signalverarbeitung durch, um Datenpunkte zwischen bestehenden Empfangsdatenpunkten zu interpolieren und einzubringen, um eine feinere Zeitauflösung bereitzustellen.The
Bei einem Ausführungsbeispiel ist der übertragene Bitstrom durch den BLE-Empfänger vorbekannt, und wird er an den Upsampler 6842 bereitgestellt, wie es durch Pfeil 6843 gezeigt ist. In diesem Beispiel sind das Vorzeichenbestimmungsmodul 6836 und das Bitmustermodul 6838 nicht umfasst. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der übertragene Bitstrom nicht bekannt, und sind das Vorzeichenbestimmungsmodul 6836 und das Bitmustermodul 6838 umfasst und stellen sie einen geschätzten Bitstrom an den Upsampler 6842 bereit. Als ein Beispiel kann der übertragene Bitstrom eine Zugangsadresse sein, die bezeichnet, welche Vorrichtung überträgt. Der geschätzte Bitstrom kann basierend auf einer Referenz bestimmt werden. Zum Beispiel kann die Referenz eine Präambel von dem geschätzten Bitstrom und/oder eine Bitfolge sein, die vor dem geschätzten Bitstrom empfangen wird. Die Präambel und/oder die Bitfolge stellen eine zeitliche Referenz bereit, basierend auf welcher der geschätzte Bitstrom erzeugt werden kann. Der geschätzte Bitstrom wird basierend auf einer bekannten Taktfrequenz des Senders und in Zusammenhang mit dem übertragenen Signal und einer Taktfrequenz des Empfängers erzeugt.In one embodiment, the transmitted bit stream is a priori known by the BLE receiver and is provided to the
Das Kreuzkorrelationsmodul 6844 führt eine Kreuzkorrelation zwischen Ausgaben der Upsampler 6840, 6842 und/oder eine Kreuzkorrelation zwischen den Ausgaben des Upsamplers 6840 und des Bitmustermoduls 6838 durch. Die Kreuzkorrelation wird durchgeführt, um Einhüllende von an den Kreuzkorrelator bereitgestellten Signalen in Übereinstimmung zu bringen und eine Phasendifferenz zu bestimmen. Die Kreuzkorrelation kann Durchführen eines Produkts der Ausgabesignale umfassen, umfassend ein Nehmen von Produkten von entsprechenden Datenpunkten der zwei Ausgabesignale und Summieren der Produkte. Dieser Produkt-und-Summe-Prozess wird iteriert, während eine der Ausgaben zeitlich relativ zu der anderen der Ausgaben für jede Iteration um einen Datenpunkt inkrementell verschoben wird, um mehrere resultierende Produktsummenwerte bereitzustellen. Ein Maximum der Produktsummenwerte bezieht sich auf einen Zeitpunkt, zu dem die zwei Ausgaben in Synchronisation (oder ausgerichtet) sind, so dass die Wellenformen bzw. Verlaufsformen übereinstimmen und zeitlich ausgerichtet bzw. abgestimmt sind. Basierend auf diesen Informationen wird der Phasenversatz (oder die -differenz) zwischen den zwei Ausgaben bestimmt.The
Die Kreuzkorrelation hat aufgrund der durch die Upsampler 6840, 6842 durchgeführten Aufwärtsabtastung eine verbesserte Auflösung. Das Kreuzkorrelationsmodul 6846 führt eine Korrelation mit Signalen feinerer Auflösung als die ursprünglich empfangenen durch, um eine feinere Interpolation einer Ankunftszeit eines empfangenen Pakets in dem empfangenen Signal zu erhalten. Die höhere Korrelationsauflösung reduziert Signal-Rauschen-Verhältnisse bzw. Rauschabstände und Bitlängen von Nachrichten und kann ein Interpolieren mit einer feineren Auflösung umfassen. Der Phasenversatz kann für Flugzeitbestimmungen verwendet werden, wie es hierin beschrieben ist. Das Spitzendetektionsmodul 6846 bewertet Ergebnisse der Kreuzkorrelation und bezeichnet (i) wann die zeitlich abgestimmte Spitze aufgetreten ist, und/oder (ii) den Phasenversatz. Bei einem Ausführungsbeispiel empfängt das Kreuzkorrelationsmodul 6844 digitale Werte, und bestimmt das Spitzendetektionsmodul 6846, ob die Kreuzkorrelationsausgabe (oder der Produktsummenwert) einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht hat. Wenn der vorbestimmte Schwellenwert erreicht wurde, bezeichnet das Spitzendetektionsmodul dann „Signal gefunden“ und eine Phase bestimmt.The cross-correlation has improved resolution due to the upsampling performed by the
Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Ausgabe des Upsamplers 6840 an das Vorzeichenbestimmungsmodul 6836 und das Kreuzkorrelationsmodul 6844 bereitgestellt, und ist der Upsampler 6842 nicht umfasst. In diesem Beispiel wird die Ausgabe des Bitmustermoduls 6838 direkt an das Kreuzkorrelationsmodul 6844 bereitgestellt.In one embodiment, the output of
Die Vorrichtungen von
Das Verfahren kann bei 6900 beginnen. Bei 6902 empfängt das Abtastungsmodul 6802 einer ersten Netzwerkvorrichtung (z.B. einer Netzwerkvorrichtung, die in einem Fahrzeug als Teil eines Fahrzeugbordsystems oder in einer tragbaren Zugangsvorrichtung implementiert ist) einen Bitstrom, der von dem Verarbeitungsmodul 3922 zu übertragen ist. Das Abtastungsmodul 6802 tastet den Bitstrom ab.The procedure can begin at 6900. At 6902 , the
Bei 6904 empfängt das Zeitversatzmodul 6804 eine Ausgabe des Abtastungsmoduls 6802, und kann es einen Zeitversatz (oder eine Verzögerung) einführen. Das Abtastungsmodul 6802 und das Zeitversatzmodul 6804 können durch das Protokollmodul 3924 implementiert werden. Bei 6906 empfängt das Gaußsche Tiefpassfilter (LPF) 6806 eine Ausgabe des Zeitversatzmoduls 6804, die einen Bitstrom umfassen kann, der gefiltert wird, und wandelt es eine Rechteckwelle in eine sinusförmige Welle um. Ein Betrieb des Gaußschen LPF 6806 kann durch den GFSK-Modulator 3926 implementiert werden. Bei 6908 integriert der Integrierer 6808 eine Ausgabe des Gaußschen LPF 6806, und kann dieser durch den D/A und Tiefpassfilter 3928 implementiert werden. Beispielhafte Signale 7000, 7002, 7004, die von dem Abtastungsmodul 6802, dem Gaußschen LPF 6806 und dem Integrierer 6808 ausgegeben werden, sind in
Bei 6910 upsampelt bzw. aufwärtsabtastet der Upsampler 6810 eine Ausgabe des Integrierers 6808, um zusätzliche Punkte pro Abtastung einzubinden. Der Upsampler 6810 kann durch Aufwärtswandler 3930 implementiert werden/sein. Bei 6912 stellt der Verstärker 6812 einen Frequenzabweichungsgewinn bzw. eine -verstärkung bereit. Bei 6914 empfängt das Abtastungsmodul 6818 einen RF-Ton, der durch die PLL 3940 bereitgestellt werden kann. Eine Ausgabe des Abtastungsmoduls 6818 wird sowohl an den Modulator 6816 als auch das Phasen- und Frequenzversatzmodul 6820 bereitgestellt. Bei 6916 moduliert der Modulator 6816 eine Ausgabe des Abtastungsmoduls 6818 basierend auf einer Ausgabe des Verstärkers 6812, um ein Initiator-Signal bereitzustellen. Der Modulator 6816 kann zumindest teilweise durch den Aufwärtswandler 3930 implementiert werden/sein.At 6910,
Bei 6918 kann das Initiator-Signal aus dem Modulator 6816 an den Leistungsverstärker 3932 bereitgestellt und an eine zweite Netzwerkvorrichtung übertragen werden. Die zweite Netzwerkvorrichtung kann eine Netzwerkvorrichtung sein, die in einem Fahrzeug als Teil eines Fahrzeugbordsystems oder in einer tragbaren Zugangsvorrichtung implementiert ist. Das Initiator-Signal kann eines/jedes von den Initiator-Signalen, initiierten Tonsignalen, von einer Master-Vorrichtung übertragenen Signalen und/oder dergleichen sein, die hierin offenbart sind.At 6918, the initiator signal from the modulator 6816 may be provided to the
Bei 6920 verstärkt der rauscharme Empfänger 3910 ein Antwortsignal in Erwiderung auf das Initiator-Signal. Das Antwortsignal kann Gaußsches Rauschen umfassen, das in dem empfangenen Antwortsignal umfasst ist, wie es durch den Summierer 6814 dargestellt wird. Bei 6922 empfangen die Mischer 6822, 6824 das Antwortsignal von dem rauscharmen Verstärker 3910, und setzen bzw. wandeln sie das Antwortsignal in In-Phase-(I-) und Quadraturphase-(Q-)Basisbandsignale herab. Das Quadraturphase-Basisbandsignal kann über die Phasenverzögerungsvorrichtung 6823 um 90° phasenverzögert werden/sein. Dies kann an dem Abwärtswandler 3912 implementiert werden.At 6920, the
Bei 6924 filtert das LPF 6828 die Basisbandsignale, und entfernt es Hochfrequenzinhalt. Das LPF 6828 kann mehrere LPFs umfassen; eines für jedes abwärtsgewandelte Signal. Das LPF 6828 kann der Bandpassfilter und Verstärker 3914 ersetzen und/oder dadurch implementiert werden/sein. Bei 6926 tastet das Neuabtastungsmodul 6830 die gefilterten Basisbandsignale mit Abtastjitter ab. Das Neuabtastungsmodul 6830 kann durch den A/D-Wandler 3916 implementiert werden/sein. Beispielhafte Signale 7006, 7008 aus dem Neuabtastungsmodul 6830 sind in
Bei 6928 bestimmt das Arkustangens-Modul 6832 einen Arkustangens der Basisbandsignale, um ein Arkustangenssignal zu erzeugen. Ein beispielhaftes Signal 7010 aus dem Arkustangens-Modul 6832 ist in
Bei 6932 führt das Vorzeichenmodul 6836 eine Vorzeichenfunktion durch, und bestimmt es ein Vorzeichen der Ausgabe des Differenzierers 6834. Bei 6934 bestimmt das Bitmustermodul 6838 ein idealisiertes (oder Referenz-)Bitmuster basierend auf der Ausgabe des Vorzeichenmoduls 6836. Das idealisierte Bitmuster wird erhalten, um das Bitmuster aus dem Gaußschen LPF 6806 oder andere Bitmuster mit dem empfangenen Bitmuster in Übereinstimmung zu bringen, nachdem die Betriebsvorgänge des Tiefpassfilters 6828 und des Arkustangens-Moduls 6832 angewandt wurden. Dies erfolgt so, dass aufwärtsabgetastete Werte ähnlich zu rauschfreien neuabgetasteten Daten sind.At 6932, the
Bei 6936 aufwärtsabtasten die Upsampler 6840, 6842 die Ausgaben des Differenzierers 6834 und des Bitmustermoduls 6838. Bei 6938 werden Ausgaben der Upsampler 6840, 6842 durch das Kreuzkorrelationsmodul 6844 korreliert, um ein Korrelationssignal zu erzeugen. Die Vorrichtungen 6832, 6834, 6836, 6838, 6840, 6842 können durch den Demodulator 3918 implementiert werden/sind. Bei 6940 bestimmt der Spitzendetektor 6846 eine Phase des resultierenden korrelierten Signals aus dem Kreuzkorrelationsmodul 6844. Das Kreuzkorrelationsmodul 6844 und der Spitzendetektor 6846 können durch das Korrelations- und Protokollmodul 3920 implementiert werden/sind. Bei einem Ausführungsbeispiel wird/ist der Spitzendetektor 6846 als ein parabolischer 3-Punkt-Spitzeninterpolator auf bzw. zusätzlich zu dem aufwärtsabgetasteten Kreuzkorrelationsmodul 6844 implementiert. Zwei Punkte nahe (innerhalb einer vorbestimmten Distanz von) der detektierten Spitze werden ausgewählt, und eine parabolische 3-Punkt-Interpolation des aufwärtsabgetasteten Resultats wird erhalten.At 6936, upsamplers 6840, 6842 upsample the outputs of
Bei 6942 werden eine Distanz, ein Ort, eine Umlaufzeit und/oder andere Parameter basierend auf der Phase (oder einer parabolischen 3-Punkt-Interpolation des aufwärtsabgetasteten Resultats) bestimmt. Die Distanz kann eine Distanz zwischen der ersten Netzwerkvorrichtung und der zweiten Netzwerkvorrichtung sein. Der Ort kann von der zweiten Netzwerkvorrichtung relativ zu der ersten Netzwerkvorrichtung sein. Die Umlaufzeit kann die Zeit für das Initiator-Signal zur Ausbreitung zu der zweiten Netzwerkvorrichtung und für die erste Netzwerkvorrichtung zum Empfang des Antwortsignals, umfassend eine Zeit für die zweite Netzwerkvorrichtung zur Erzeugung des Antwortsignals nach Empfang des Initiator-Signals, sein.At 6942, a distance, location, round trip time, and/or other parameters are determined based on the phase (or a 3-point parabolic interpolation of the upsampled result). The distance may be a distance between the first network device and the second network device. The location may be of the second network device relative to the first network device. The round trip time may be the time for the initiator signal to propagate to the second network device and for the first network device to receive the response signal, including a time for the second network device to generate the response signal after receiving the initiator signal.
Bei 6944 kann das Verarbeitungsmodul 3922 basierend auf der Phase, der Distanz, dem Ort, der Umlaufzeit und/oder den anderen Parametern, die bei 6942 bestimmt werden, bestimmen, ob ein Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriff aufgetreten ist. Wenn ein Reichweitenvergrößerungstyp-Relaisangriff aufgetreten ist, kann dann Betriebsvorgang 6946 durchgeführt werden, und ansonsten kann das Verfahren bei 6948 enden. Bei 6946 führt das Verarbeitungsmodul 3922 eine Gegenmaßnahme durch, wie etwa irgendeine der hierin offenbarten Gegenmaßnahmen.At 6944, the
Die vorstehend beschriebenen Betriebsvorgänge von
Es gibt Abweichungen einer Sendezeit zwischen (i) der Zeit, zu der eine Wellen- bzw. Signalverlaufsform, die erzeugt wird, Antennen erreicht, um übertragen zu werden, und (ii) der entsprechenden Zeit, die durch einen Zeitgeber gemessen wird. Faktoren, die dazu beitragen, umfassen Taktbereichsdurchgang/- durchgänge bzw. Taktbereichskreuzung/-kreuzungen, Taktperiodenänderungen, Leistungsverstärkerlaufzeitverzögerung durch eine Verstärkergewinneinstellung, Temperatur- und Prozesslaufzeitverzögerung. Prozess-, Temperatur- und Verstärkergewinneinstellungsschwankungen können aus der Zeitmessung herauskalibriert werden.There are deviations of a transmission time between (i) the time at which a waveform generated reaches antennas to be transmitted and (ii) the corresponding time measured by a timer. Contributing factors include clock domain crossing(s), clock period changes, power amplifier propagation delay through amplifier gain adjustment, temperature and process propagation delay. Process, temperature, and amplifier gain setting variations can be calibrated out of the time measurement.
Eine zweite BLE-Vorrichtung (z.B. die BLE-Vorrichtung (oder -Funkeinheit) 3900B), die ähnlich oder identisch zu einer ersten BLE-Vorrichtung (z.B. der BLE-Vorrichtung (oder -Funkeinheit) 3900A von
Eine Zeit T1 kann für einen Zeitpunkt erzeugt werden, zu dem ein erster Bitstrom erzeugt und/oder an das Protokollmodul 3924A der ersten BLE-Funkeinheit 3900A bereitgestellt wird, um ein Initiator-Signal zu erzeugen, das von der ersten BLE-Funkeinheit 3900A zu übertragen ist, wie sie durch die Zeitgeber 3938A bestimmt wird. Eine Zeit T2 kann ein Zeitpunkt sein, zu dem das Korrelations- und Protokollmodul 3920B der zweiten BLE-Funkeinheit 3900B den ersten Bitstrom empfängt, wie sie durch die Zeitgeber 3938B bestimmt wird. Eine erste Kalibrierungskonstante CAL1 kann gleich einer Differenz zwischen einem Zeitpunkt, zu dem die Zeitgeber 3938A eine Erzeugung des ersten Bitstroms detektieren, und einem Zeitpunkt, zu dem das entsprechende Initiator-Signal von der Antenne 3907A übertragen wird, eingestellt oder basierend auf dieser bestimmt werden. Eine zweite Kalibrierungskonstante CAL2 kann gleich einer Differenz zwischen einem Zeitpunkt, zu dem die Zeitgeber 3938B einen Empfang des ersten Bitstroms an dem Korrelations- und Protokollmodul 3920B detektieren, eingestellt oder basierend darauf bestimmt werden. Die Flugzeit für den ersten Bitstrom von dem Protokollmodul 3924A zu dem Korrelations- und Protokollmodul 3920B ist (T2-CAL2)-(T1-CAL1).A time T1 may be generated for a time when a first bit stream is generated and/or provided to the
Gleichermaßen kann eine Zeit T3 für einen Zeitpunkt erzeugt werden, zu dem ein zweiter Bitstrom, der dem ersten Bitstrom entspricht, erzeugt und/oder an das Protokollmodul 3924B zum Erzeugen eines Antwortsignals bereitgestellt wird, das von der zweiten BLE-Funkeinheit 3900B zu übertragen ist, wie sie durch die Zeitgeber 3938B bestimmt wird. Das Antwortsignal wird in Erwiderung auf das Initiator-Signal erzeugt. Eine Zeit T4 kann ein Zeitpunkt sein, zu dem das Korrelations- und Protokollmodul 3920A den zweiten Bitstrom empfängt, wie sie durch die Zeitgeber 3938A bestimmt wird. Die dritte Kalibrierungskonstante CAL3 kann gleich einer Differenz zwischen einem Zeitpunkt, zu dem die Zeitgeber 3938B eine Erzeugung des zweiten Bitstroms detektieren, und einem Zeitpunkt, zu dem das entsprechende Antwortsignal von der Antenne 3907B übertragen wird, eingestellt oder basierend darauf bestimmt werden. Eine vierte Kalibrierungskonstante CAL4 kann gleich einer Differenz zwischen einem Zeitpunkt, zu dem die Zeitgeber 3938A einen Empfang des zweiten Bitstroms an dem Korrelations- und Protokollmodul 3920A detektieren, eingestellt oder basierend darauf bestimmt werden. Die Flugzeit für den zweiten Bitstrom von dem Protokollmodul 3924B zu dem Korrelations- und Protokollmodul 3920A ist (T4-CAL4)-(T3-CAL3). Eine durchschnittliche Flugzeit, eine Distanz zwischen der ersten und der zweiten BLE-Funkeinheit 3900 kann unter Verwendung von Gleichungen 33-35 bestimmt werden, wobei Gleichung 33 auf Gleichung 32 basiert und die genannten Zeitabweichungen berücksichtigt und daher die entsprechenden Kalibrierungswerte umfasst.
Durch Erfassung gleicher Informationen und Hinzufügung von Kalibrierungswerten:
Durchtrennen der Kalibrierung von Zeitwerten:
Die Zeitgeber 3938B können mit einer Verarbeitungsvereinbarung starten und/oder eine feine Anpassung bzw. Abstimmung der Sendezeit an der zweiten BLE-Funkeinheit 3900B durchführen, um eine Berichterstattung bzw. Meldung über/um T2-T3 zu minimieren.The timers 3938B may start with a processor agreement and/or fine-tune the transmission time at the
Die PLLs 3940A, 3942A der ersten BLE-Funkeinheit 3900A können als eine einzelne PLL implementiert werden/sein. Gleichermaßen können die PLLs 3940B, 3942B der zweiten Funkeinheit 3900B als eine einzelne PLL implementiert werden/sein. Zwei PLLs ermöglichen, dass Hardware des Sendeteils bzw. - abschnitts und des Empfangsteils bzw. -abschnitts auf einem gleichen SoC implementiert werden, während eine Erfassung einer Sendezeit des Initiator-Signals unter Verwendung einer gleichen BLE-Schaltung ermöglicht wird, die verwendet wird, um eine Empfangszeit eines Antwortsignals zu erfassen.The
Gemäß den vorliegenden Lehren umfasst eine mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung bzw. -baugruppe eine zirkular polarisierte Antenne mit einem leitfähigen ringförmigen Körper mit einem Innenloch, einen kreisförmigen Isolator, der mit dem leitfähigen ringförmigen Körper verbunden ist, und eine linear polarisierte Antenne, die mit der zirkular polarisierten Antenne und dem kreisförmigen Isolator verbunden ist und sich von dem kreisförmigen Isolator nach außen erstreckt. Die linear polarisierte Antenne umfasst eine Hülle und ein leitfähiges Element, das sich durch die Hülle erstreckt. Die linear polarisierte Antenne erstreckt sich orthogonal zu einem Radius der zirkular polarisierten Antenne.According to the present teachings, a multi-axis polarized RF antenna assembly includes a circularly polarized antenna having a conductive annular body with an inner hole, a circular insulator connected to the conductive annular body, and a linearly polarized antenna connected to the circularly polarized antenna and the circular insulator and extends outwardly from the circular insulator. The linearly polarized antenna includes a shell and a conductive element extending through the shell. The linearly polarized antenna extends orthogonally to a radius of the circularly polarized antenna.
Gemäß den vorliegenden Lehren kann die mehrachsig polarisierten RF-Antenne das leitfähige Element als Draht bzw. Leitung umfassen.According to the present teachings, the multi-axis polarized RF antenna may include the conductive element as a wire.
Gemäß den vorliegenden Lehren kann die Hülle aus Polytetrafluorethylen gebildet sein und kann das leitfähige Element aus Kupfer gebildet sein.In accordance with the present teachings, the sheath may be formed from polytetrafluoroethylene and the conductive element may be formed from copper.
Gemäß den vorliegenden Lehren kann die linear polarisierte Antenne so konfiguriert sein, dass sie sich in/bei Verwendung von der zirkular polarisierten Antenne nach unten erstreckt.In accordance with the present teachings, the linearly polarized antenna may be configured to extend downwardly from the circularly polarized antenna in/in use.
Gemäß den vorliegenden Lehren kann die zirkular polarisierte Antenne eine 2-Achsen-Antenne sein und kann die linear polarisierte Antenne eine Einzelachse-Antenne sein.In accordance with the present teachings, the circularly polarized antenna can be a 2-axis antenna and the linearly polarized antenna can be a single-axis antenna.
Gemäß den vorliegenden Lehren kann die mehrachsig polarisierte RF-Antenne zusätzlich eine Grundplatte bzw. -ebene umfassen, und kann der kreisförmige Isolator auf der Grundplatte bzw. -ebene, zwischen dem leitfähigen Element und der Grundplatte bzw. -ebene und zwischen der zirkular polarisierten Antenne und der Grundplatte bzw. -ebene, eingerichtet sein.In accordance with the present teachings, the multi-axis polarized RF antenna may additionally include a ground plane, and the circular insulator may be on the ground plane, between the conductive element and the ground plane, and between the circularly polarized antenna and the base plate or plane.
Gemäß den vorliegenden Lehren kann die zirkular polarisierte Antenne zwei Speisepunkte umfassen, die 90°-Phasenversatz aufweisen, und konfiguriert sein zum Empfangen von Signalen, die 90° gegeneinander phasenversetzt sind.In accordance with the present teachings, the circularly polarized antenna may include two feed points that are quadrature and configured to receive signals that are quadrature with each other.
Gemäß den vorliegenden Lehren kann ein Fahrzeug einen Körper bzw. eine Karosserie und ein Dach umfassen, das die mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung umfasst. Die mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung kann in dem Dach derart orientiert sein, dass sich die linear polarisierte Antenne von der zirkular polarisierten Antenne nach unten erstreckt.According to the present teachings, a vehicle may include a body and a roof including the multi-axis polarized RF antenna assembly. The multi-axis polarized RF antenna assembly may be oriented in the roof such that the linearly polarized antenna extends downward from the circularly polarized antenna.
Gemäß den vorliegenden Lehren kann ein Fahrzeug die mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung umfassen. Die mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung kann eine erste mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung, die konfiguriert ist, um in einem Fahrzeug implementiert zu werden/sein, und eine zweite mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung, die konfiguriert ist, um in dem Fahrzeug implementiert zu werden/sein, und eine zweite zirkular polarisierte Antenne mit einem zweiten leitfähigen ringförmigen Körper mit einem zweiten Innenloch, einen zweiten kreisförmigen Isolator, der mit dem zweiten leitfähigen ringförmigen Körper verbunden ist, und eine zweite linear polarisierte Antenne, die mit dem zweiten kreisförmigen Isolator verbunden ist und sich von dem zweiten kreisförmigen Isolator nach außen erstreckt, umfassen. Die zweite linear polarisierte Antenne kann eine Hülle und ein leitfähiges Element umfassen, das sich durch die Hülle der zweiten linear polarisierten Antenne erstreckt. Die zweite linear polarisierte Antenne kann sich orthogonal zu einem Radius der zweiten zirkular polarisierten Antenne erstrecken, und es kann ein Zugangsmodul geben, das mit der ersten mehrachsig polarisierten RF-Antennenanordnung und der zweiten mehrachsig polarisierten RF-Antennenanordnung verbunden ist und konfiguriert ist zum Kommunizieren mit einer tragbaren Zugangsvorrichtung über die erste mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung und die zweite mehrachsig polarisierte RF-Antennenanordnung.According to the present teachings, a vehicle may include the multi-axis polarized RF antenna assembly. The multi-axis polarized RF antenna assembly may be a first multi-axis polarized RF antenna assembly configured to be implemented in a vehicle and a second multi-axis polarized RF antenna assembly configured to be implemented in the vehicle. and a second circularly polarized antenna having a second conductive annular body with a second inner hole, a second circular insulator connected to the second conductive annular body, and a second linearly polarized antenna connected to the second circular insulator and extending outwardly from the second circular insulator. The second linearly polarized antenna may include an envelope and a conductive element extending through the envelope of the second linearly polarized antenna. The second linearly polarized antenna can extend orthogonally to a radius of the second circularly polarized antenna, and there may be an access module connected to the first multi-axis polarized RF antenna array and the second multi-axis polarized RF antenna array and configured to communicate with a portable access device via the first multi-axis polarized RF antenna assembly and the second multi-axis polarized RF antenna assembly.
Gemäß den vorliegenden Lehren ist zu jedem Zeitpunkt zumindest eine der linear polarisierten Antenne oder der ersten mehrachsig polarisierten RF-Antennenanordnung nicht mit einer Antenne der zweiten mehrachsig polarisierten RF-Antennenanordnung kreuzpolarisiert.In accordance with the present teachings, at all times at least one of the linearly polarized antenna or the first multi-axis polarized RF antenna assembly is not cross-polarized with an antenna of the second multi-axis polarized RF antenna assembly.
Gemäß den vorliegenden Lehren kann das Zugangsmodul konfiguriert sein zum Durchführen von Passivzugang/Passivstart-Betriebsvorgängen oder Phone-as-a-Key-Betriebsvorgängen, umfassend Übertragen und Empfangen von Hoch-/ Radio-/Funkfrequenzsignalen über die erste der mehrachsig polarisierten RF-Antennenanordnungen und die zweite der mehrachsig polarisierten RF-Antennenanordnungen.According to the present teachings, the access module may be configured to perform passive access/passive start operations or phone-as-a-key operations including transmitting and receiving radio frequency/radio frequency signals via the first of the multi-axis polarized RF antenna arrays and the second of the multi-axis polarized RF antenna arrays.
Gemäß den vorliegenden Lehren kann das Zugangsmodul konfiguriert sein zum Erlauben von Zugang zu dem Fahrzeug basierend auf den Funkfrequenzsignalen.According to the present teachings, the access module may be configured to allow access to the vehicle based on the radio frequency signals.
Gemäß den vorliegenden Lehren kann das Zugangsmodul konfiguriert sein zum Ausführen eines Algorithmus zum Bestimmen, welches Antennenpaar von der ersten der mehrachsig polarisierten RF-Antennenanordnungen und der zweiten der mehrachsig polarisierten RF-Antennenanordnungen zur Kommunikation mit der tragbaren Zugangsvorrichtung zu verwenden ist.In accordance with the present teachings, the access module may be configured to execute an algorithm to determine which antenna pair of the first of the multi-axis polarized RF antenna arrays and the second of the multi-axis polarized RF antenna arrays to use for communicating with the portable access device.
Gemäß den vorliegenden Lehren kann die tragbare Zugangsvorrichtung ein Schlüsselanhänger oder ein Mobiltelefon sein.In accordance with the present teachings, the portable entry device may be a key fob or a cellular phone.
Bei einem Ausführungsbeispiel verwendet ein Phone-as-a-Key-System, wie es hierin offenbart ist, eine BLE-Funkeinheit eines Mobiltelefons zum Mikrolokalisieren einer Position des Telefons relativ zu einem Satz von Empfangssensoren. Die Sensoren befinden sich innerhalb eines Fahrzeugs. Die Sensoren werden verwendet zum Detektieren, ob sich das Telefon nahe genug an dem Fahrzeug befindet, um einen Zugang zu dem Fahrzeug (z.B. Entriegeln einer Tür und/oder Starten des Fahrzeugs) zu erlauben. Das Zugangsmodul des Fahrzeugs verwendet ein Ankunftswinkel-(AOA-)Prinzip. Durch Kenntnis der Ankunftswinkel des Signals, das von der BLE-Funkeinheit an zumindest zwei separate Sensoren in dem Fahrzeug übertragen wird, kann die Quelle (d.h. die BLE-Funkeinheit) auf einer 2D-Ebene bianguliert werden. In diesen Fall kann ein phasengesteuertes Antennenfeld verwendet werden zum Messen der Ankunftswinkel des einfallenden/auftreffenden Signals. Das phasengesteuerte Antennenfeld umfasst mehrere Antennen, die die übertragenen Signale empfangen. Jeder der Sensoren in dem Fahrzeug umfasst ein oder mehr Antennen. Jeder der Sensoren kann ein phasengesteuerter Feldsensor sein, der umfasst: einen 3-Antennen-Verschachtelung-Zirkulationspolarisation-(CP-) Empfänger mit einem einzigen Funkempfänger, einen 6-Antennen-Verschachtelung-Linearpolarisation-(LP-)Empfänger mit einem einzigen Funkempfänger, einen 3-Antennen-Verschachtelung-CP-Empfänger mit einem einzigen Funkempfänger und einen 3-Antennen-Verschachtelung- Gedruckte-Antenne-CP-Empfänger mit einem einzigen Funkempfänger.In one embodiment, a phone-as-a-key system as disclosed herein uses a cell phone's BLE radio to micro-locate a position of the phone relative to a set of receiving sensors. The sensors are inside a vehicle. The sensors are used to detect whether the phone is close enough to the vehicle to allow access to the vehicle (e.g., unlocking a door and/or starting the vehicle). The vehicle's access module uses an angle of arrival (AOA) principle. By knowing the angles of arrival of the signal transmitted from the BLE radio to at least two separate sensors in the vehicle, the source (i.e. the BLE radio) can be biangulated on a 2D plane. In this case, a phased array antenna can be used to measure the angles of arrival of the incoming signal. The phased array antenna includes multiple antennas that receive the transmitted signals. Each of the sensors in the vehicle includes one or more antennas. Each of the sensors may be a phased array sensor comprising: a 3-antenna interleaved circulating polarization (CP) receiver with a single radio receiver, a 6-antenna interleaved linear polarization (LP) receiver with a single radio receiver, a 3-antenna interleaved CP receiver with a single radio receiver; and a 3-antenna interleaved printed antenna CP receiver with a single radio receiver.
Das Zugangsmodul detektiert die Richtung eines einfallenden/auftreffenden AOA-Signals unter Berücksichtigung von Mehrwegeausbreitungseffekten. Als ein Beispiel werden zwei sinusförmige RF-Signale, die übertragen werden und an einem Sensorfeld ankommen, in den Antennen des Sensorfelds zusammenaddiert. Die Summe von zwei sinusförmigen RF-Signalen ist eine Sinuskurve mit einer anderen Phase und Amplitude, die von Phasenwinkeln und Amplituden der zwei Quellensinuskurven abhängen. Ein mathematisches Modell, das zum Vorhersagen einer AOA-Richtung verwendet wird, kann einen Fehler bezeichnen. Dieser Fehler kann in jeglicher dynamischer Mehrwegeausbreitungsumgebung sehr groß und schwankend bzw. sprunghaft sein. Um diesen Fehler zu vermeiden, kann ein Music-Algorithmus, wie er hierin offenbart ist, verwendet werden, um ein Quellensignal einhergehend mit einem potentiellen starken Mehrwegeausbreitungsreflexionssignal zu identifizieren. Das Signal des direkten Wegs wird von dem Mobiltelefon genau verfolgt. Diese Verfolgung identifiziert jegliches/jegliche zusätzliches/zusätzliche Reflexionssignal/-signale. Reflexionssignale können identifiziert und verworfen werden.The access module detects the direction of an incoming/arriving AOA signal considering multipath propagation effects. As an example, two sinusoidal RF signals transmitted and arriving at a sensor array are added together in the sensor array's antennas. The sum of two sinusoidal RF signals is a sinusoid with a different phase and amplitude depending on the phase angles and amplitudes of the two source sinusoids. A mathematical model used to predict an AOA direction can denote an error. This error can be very large and erratic in any dynamic multipath propagation environment. To avoid this error, a music algorithm as disclosed herein can be used to identify a source signal associated with a potentially strong multipath reflection signal. The direct path signal is closely tracked by the mobile phone. This tracking identifies any additional reflection signal(s). Reflection signals can be identified and discarded.
Die Zugangsmodule und Steuermodule, die hierin offenbart sind, können jeden der Music-Algorithmen implementieren, auf die hierin Bezug genommen wird und/oder die hierin offenbart sind. Peilungs- bzw. Richtungsfindungsmethoden können generell in zwei Kategorien gruppiert werden, die mitunter als klassische und moderne Methoden bezeichnet werden. Klassische Methoden umfassen vielfältige Beamforming-Methoden. Moderne Methoden werden generell als Unterraummethoden bezeichnet. Ein Music-Algorithmus wird als ein Super-/ Hochauflösung-Parameterschätzalgorithmus unter Verwendung einer Unterraumaufteilungsmethode kategorisiert. Eine Unterraummethode kann eine spezifische Feldgeometrie von zwei identischen, aber physikalisch verschobenen bzw. versetzten Feldern bzw. Anordnungen erfordern. Andere Methoden umfassen Größte-Wahrscheinlichkeit-Schätzung und Beamforming.The access modules and control modules disclosed herein may implement any of the music algorithms referenced and/or disclosed herein. Direction finding methods can generally be grouped into two categories, sometimes referred to as classical and modern methods. Classic methods include a variety of beamforming methods. Modern methods are generally referred to as subspace methods. A Music algorithm is categorized as a super/high resolution parameter estimation algorithm using a subspace partitioning method. A subspace method may require a specific array geometry of two identical but physically shifted arrays. Other methods include maximum likelihood estimation and beamforming.
Der Music-Algorithmus verwendet ein Modell der Feldmannigfaltigkeit/ -vielfältigkeit bzw. des „Array Manifold“, das eine Antwort der Feldmannigfaltigkeit auf ein oder mehr einfallende/auftreffende AOA-Signale beschreibt. Ein gleichförmiges/-mäßiges lineares Feld (ULA: „Uniform Linear Array“) von Antennen kann definiert sein, wie es in
Der Feldlenkungs-/Feldsteuervektor am wird/ist durch Gleichung 38 für ein gegebenes Quellensignal n bei Einfallswinkel Θn an Antennenelement m für 1 ≤ m ≤ M Antennen definiert. Dies unterstellt eine Amplitudenantwort von 1 an jeder Antenne und eine ideale Phasenantwort für ein ULA relativ zu Antenne 1.
Für N einfallende/auftreffende Signale resultiert das Empfangssignal r(t) in einer Summe der Quellensignale über die Feldmannigfaltigkeit, und kann es durch Gleichung 39 dargestellt werden.
In Vektorschreibweise werden/sind die Feldmannigfaltigkeitsantwortparameter a und A durch Gleichungen 40 und 41 definiert. Vektor a beschreibt die Feldantwort von jedem Element auf ein einzelnes Quellensignal n, und A beschreibt die Antwort von allen M Feldelementen auf alle N Quellensignale und ist eine MxN-Matrix, wobei M und N jeweils Ganzzahlen größer oder gleich 2 sind. Die N Quellensignale, abgetastet zu Zeitpunkt t, werden als Nx1-Vektor S(t) dargestellt, wie es durch Gleichung 42 dargestellt wird.
Gleichung 43 kann verwendet werden um N Quellentöne, bei/mit unterschiedlichen Quellenankunftswinkeln, die in Signal S(t) zu einer gegebenen Zeit t dargestellt werden, über ein Antennenfeldantwortmannigfaltigkeitsmodell A auf Empfangs-(Mess-)Datenvektor r(t) mit Kanalrauschen n(t) abzubilden, wobei r(t) ein Mx1-Vektor der empfangenen Daten an jedem Antennenelement ist.
Diese mathematische Struktur des Feldmannigfaltigkeitsmodells wird verwendet, um den Music-Algorithmus herzuleiten, und kann auch zur Simulation und Modellierung einer Testumgebung verwendet werden.This mathematical structure of the field manifold model is used to derive the Music algorithm and can also be used to simulate and model a test environment.
Bei 7404 schätzt das Zugangsmodul die Datenkovarianzmatrix R̂ wie es durch Gleichung 44 dargestellt wird.
Die Kovarianzmatrixschätzung wird über Gleichung 44 berechnet, und ein Beispiel der Kovarianzmatrix ist in
Es ist zu beachten, dass die Diagonale (oben links nach unten rechts) eine Autokovarianz darstellt, die eine Einheitsgröße ist und einen Imaginärwert von 0 aufweist. Es ist auch zu beachten, dass die Matrix hermitesch ist, was bedeutet, dass Cij = c* für alle i und j gilt, wobei * die Komplex-Konjugierte ist. Damit sind alle nützlichen Informationen in (i) C12, C23 und C13 oder (ii) C21, C32 und C31 (die Ecke oben rechts oder unten links ohne die Diagonale von oben links nach unten rechts) enthalten. Dies führt zu potentiellen Einsparungen von Datenspeicher und reduzierter Übertragungsgröße.Note that the diagonal (top left to bottom right) represents an autocovariance that is unity and has an imaginary value of 0. Also note that the matrix is Hermitian, which means that C ij = c* for all i and j, where * is the complex conjugate. So all useful information is contained in (i) C 12 , C 23 and C 13 or (ii) C 21 , C 32 and C 31 (the top right or bottom left corner without the top left to bottom right diagonal). This leads to potential savings in data storage and reduced transmission size.
Bei 7406 verwendet das Zugangsmodul eine Singulärwertzerlegung (SVD: „Singular Value Decomposition“) oder eine andere Eigenwertzerlegungstechnik, und berechnet es die MxM-Matrix U, wie es durch Gleichung 45 dargestellt wird.
Nach einer Eigenwertzerlegung der Kovarianzmatrixschätzung R̂ werden resultierende komplexe Eigenvektoren bereitgestellt, wobei Beispiele von diesen in
Wie in
Bei 7408 schätzt oder anderweitig bestimmt das Zugangsmodul die Anzahl von einfallenden/auftreffenden Signalen N. Bei 7410 spaltet das Zugangsmodul Matrix U in MxN-Signalunterraummatrix Ûs und Rauschunterraumschätzung-Mx(M-N)-Matrix Ûe, auf, so dass Gleichung 46 erfüllt ist.
Zusammen mit den Eigenvektoren ist die Feldmannigfaltigkeitsantwort bei dem Winkel von Interesse (35°) durch die Pfeile mit langen Strichen gezeigt. Dies ergibt sich aus Gleichung 40.Along with the eigenvectors, the field manifold response at the angle of interest (35°) is shown by the long-dash arrows. This follows from
Bei 7412 berechnet das Zugangsmodul das Music-Spektrum P(Θ) für einen Bereich Θ von Interesse bei/mit einer vorbestimmten Auflösung, wie es durch Gleichung 47 dargestellt wird.
An diesem Punkt sollten die Rauschunterraumeigenvektoren der Kovarianzmatrixschätzung perfekt orthogonal zu der Feldmannigfaltigkeitsantwort sein. Das Ergebnis des Nenners von Gleichung 47 ist eine kleine Zahl relativ zu Ergebnissen bei anderen Testwinkeln Θ.At this point, the noise subspace eigenvectors of the covariance matrix estimate should be perfectly orthogonal to the field manifold response. The result of the denominator of Equation 47 is a small number relative to results at other test angles θ.
Bei 7414 führt das Zugangsmodul eine Spitzensuche auf P(Θ) durch, um Ankunftswinkel zu bestimmen. Die Werte von Θ an den Maxima von P(Θ) sind die Ankunftswinkel der einfallenden/auftreffenden N Signale.At 7414, the access module performs a peak search on P(θ) to determine angles of arrival. The values of Θ at the maxima of P(Θ) are the angles of arrival of the incoming N signals.
Nach Verarbeitung von Gleichung 47 für/nach Θ über einen Bereich von - 90° bis + 90° ist das resultierende Music-Leistungsspektrum P(Θ) in
Kovarianzglättungsverfahren können verwendet werden. Als ein Beispiel kann ein Vorwärts-Rückwärts-Verfahren verwendet werden. Der Vorwärts-Rückwärts-Ansatz wird unter Verwendung von Gleichungen 48 und 49 implementiert, wobei R die modifizierte Kovarianzmatrixschätzung ist und J eine inverse MxM-Einheitsmatrix (Transfer- bzw. Übertragungsmatrix) ist.
Die effektive Zahl von kohärenten Tönen, die aufgelöst werden können, beträgt
Als ein weiteres Beispiel kann ein räumliches Glättungsverfahren verwendet werden. Das räumliche Glättungsverfahren ist eine Technik, die Untereilen eines Felds in mehrere Unter-/Teilfelder und Mitteln der Kovarianzmatrixergebnisse der Unter-/Teilfelder umfasst. Dies führt zu einer effektiv reduzierten Anzahl von Antennenfeldelementen.As another example, a spatial smoothing method can be used. The spatial smoothing method is a technique that involves dividing a field into multiple sub/subfields and averaging the covariance matrix results of the sub/subfields. This leads to an effectively reduced number of antenna array elements.
Ein Vorwärts-Rückwärts-Raumglättungs-(FBSS(„Forward-Backward Spatial Smooting“)-)Verfahren kann verwendet werden und kombiniert räumliche Glättung mit dem Vorwärts-Rückwärts-Ansatz. Dies reduziert auch die Anzahl von erforderlichen Antennenelementen. Als noch weiteres Beispiel kann ein Toeplitz-Komplettierungsverfahren verwendet werden, und ist dies für NLAs geeignet.A Forward-Backward Spatial Smooting (FBSS) method can be used and combines spatial smoothing with the forward-backward approach. This also reduces the number of antenna elements required. As yet another example, a Toeplitz completion method can be used, and is this appropriate for NLAs.
Es können Variationen des Music-Algorithmus implementiert werden. Eine Ableitung des Music-Algorithmus, der als Root-MUSIC bezeichnet wird, kann bezüglich ULAs verwendet werden, um den AOA des einfallenden/auftreffenden Signals ohne die Notwendigkeit zum Berechnen von Ergebnissen an jedem potentiellen Winkel zu finden. Dies reduziert die erforderliche Rechenleistung. Die Reduzierung von Rechenkomplexität kommt davon, dass es nicht erforderlich ist, Betriebsvorgänge 7412, 7414 des Music-Algorithmus durchzuführen, umfassend Berechnen des Music-Spektrums über einen großen Satz von Θ̂-Werten und Finden der Spitze bzw. der Spitzen des Ergebnisses.Variations on the Music algorithm can be implemented. A derivation of the Music algorithm, referred to as Root-MUSIC, can be used on ULAs to calculate the AOA of the incoming signal without the need to calculate results at every potential angle. This reduces the computing power required. The reduction in computational complexity comes from not having to perform
Eine weitere beispielhafte Ableitung, die als Spectral-MUSIC bezeichnet wird, ist eine verallgemeinerte Version von Root-MUSIC, die auf beliebige Feldgeometrien angewandt werden kann, aber generell für breitbandige nicht-kohärente Quellen gilt. Eine noch weitere Ableitung, die als Smooth-MUSIC bezeichnet wird, bezieht sich auf eine Vielzahl von Verfahren zum Glätten der Kovarianzmatrix in dem Music-Algorithmus und ist zwischen Betriebsvorgängen 7404 und 7406 von
Eine weitere beispielhafte Ableitung, die als CLEAN-Verfahren bezeichnet wird, umfasst, sobald ein Quellensignal in einer gegebenen Richtung identifiziert wird, Rekonstruieren eines Modells des Quellensignals aus der bekannten Feldmannigfaltigkeit. Dieses rekonstruierte Signalmodell wird von dem gemessenen einfallenden/auftreffenden Signal subtrahiert, um das einfallende Signal zu entfernen, wodurch die gemessenen Daten des ungewünschten Quellensignals „gereinigt“ werden und eine Beobachtung bzw. Beurteilung anderer Quellen ermöglicht wird.Another exemplary derivation, referred to as the CLEAN method, involves once a source signal is identified in a given direction, reconstructing a model of the source signal from the known array manifold. This reconstructed signal model is subtracted from the measured incident/incident signal to remove the incident signal, thereby “cleaning” the measured data of the undesired source signal and allowing observation/assessment of other sources.
Ein Problem, das mit einer Implementierung des Music-Algorithmus bezüglich eines nicht-idealen Antennenfelds auftritt, besteht darin, dass zwei kohärente Quellen mit Vorwärts-Rückwärts-Kovarianzglättung zu fehlerhaften Positionsmessungen führen können. Standardmäßige Feldkalibrierungstechniken lösen dies nicht, da die Kovarianzmatrix selbst zu einer fehlerhaften Unterraumaufspaltung führt. Um dies zu bekämpfen, wird eine Variation des CLEAN-Verfahrens für mehrere kohärente Quellen durchgeführt, und umfasst dies: Identifizieren von Quellensignalen unter Verwendung des Music-Algorithmus; Verwenden des CLEAN-Verfahrens zum Entfernen der Quellensignale nacheinander unter Verwendung der kalibrierten Feldmannigfaltigkeit; Zwingen der Quellensignalposition in einen Versatz bzw. eine Verschiebung (nicht die ursprünglich gemessene Stelle) und Neuberechnen der AOA-Richtung des verbleibenden Signals; Wiederholen von Betriebsvorgängen 7404 und 7406 von
Das Antennenauswahlsystem 7600 wird/ist in einem PAK-AOA-System implementiert und implementiert BLE-AOA-Datenempfang. Ein Teil eines BLE-Funkpakets, das durch eine der Antennen 7602 empfangen wird, umfasst einen CW-Ton. Der Funkempfänger 7606 tastet den CW-Ton ab, um ein analytisches Quadratursignal bereitzustellen, nämlich zwei Sinuskurven mit einer 90°-Phasendifferenz, die als In-Phase- und Quadraturphase-Signale (I- und Q-Signale) bezeichnet werden. Die I- und Q-Signale werden gleichzeitig abgetastet und können kombiniert werden, um eine komplexe analytische Abtastung r zu bilden, wobei r = iI + Q gilt und i die imaginäre Konstante ist, i = V2. Die Daten, die empfangen werden, werden somit in verschachtelte Abtastungen von jeder der Antennen mit mehreren Wiederholungen zer-/geschnitten.The
Bei 7702 wandelt das Zugangsmodul einen analytischen IQ-Abtastungsvektor r unter Verwendung der Arkustangens-Funktion in einen Phasenwinkelvektor Φ. Bei 7704 erzeugt das Zugangsmodul einen Zeitvektor t entsprechend Abtastungsvektor r basierend auf der Datenabtastrate.At 7702, the access module converts an analytic IQ sample vector r to a phase angle vector Φ using the arctangent function. At 7704, the access module generates a time vector t corresponding to sample vector r based on the data sample rate.
Bei 7706 verwirft das Zugangsmodul Abtastungen, die nahe den Antennenumschaltzeiten genommen werden/sind. Bei 7708 wickelt das Zugangsmodul jeden Wiederholungsteil von Datenpunkten mit einer Schrittgröße π aus. Bei 7710 misst das Zugangsmodul die Durchschnittssteigung. Dies ist die Durchschnittsfrequenz der Sinuskurven.At 7706, the access module discards samples taken near antenna switching times. At 7708, the access module unwraps each repeat portion of data points with a step size π. At 7710, the access module measures the average gradient. This is the average frequency of the sine waves.
Bei 7712 nimmt das Zugangsmodul für jede Antenne vor: a) Finden des Schnittpunkts der ersten Wiederholung von abgetasteten Daten; b) Projizieren der Positionen der nächsten Wiederholung von abgetasteten Daten; c) Bestimmen einer Durchschnittsdifferenz zwischen erwarteten und gemessenen tatsächlichen Positionen; d) Addieren oder Subtrahieren von 2π; e) Wiederholen von Betriebsvorgängen c und d, umfassend Wiederholen des Bestimmens der Durchschnittsdifferenz und des Addierens oder Subtrahierens von 2π, bis die Durchschnittsdifferenz kleiner als π ist; f) Finden der Durchschnittssteigung von allen Punkten, die bereits ausgerichtet bzw. an-/abgeglichen sind; und g) Wiederholen von Betriebsvorgängen b-g unter Verwendung der neuen Steigung für die nächste Signalwiederholung.At 7712, for each antenna, the access module: a) finds the intersection of the first repetition of sampled data; b) projecting the positions of the next repetition of sampled data; c) determining an average difference between expected and measured actual positions; d) adding or subtracting 2π; e) repeating operations c and d comprising repeating determining the average difference and adding or subtracting 2π until the average difference is less than π; f) finding the average slope of all points already aligned; and g) repeating operations b-g using the new slope for the next signal repetition.
Bei 7714 misst das Zugangsmodul die Standardabweichung der Durchschnittssteigung von jeder Antenne.At 7714, the access module measures the standard deviation of the average slope of each antenna.
Bei 7716 prüft das Zugangsmodul, welche Antenne eine ungenaue Ausrichtung aufweisen kann, indem die Antenne i ausgewählt wird, basierend auf Gleichung 50, wenn die Standardabweichung über einem Schwellenwert ist.
Bei 7718 wiederholt das Zugangsmodul Betriebsvorgänge 7712-7718 für die bei 7716 ausgewählte Antenne, bis eine niedrige Standardabweichung besteht oder ein Maximal-Neuversuch-Zähler abläuft.At 7718, the access module repeats operations 7712-7718 for the antenna selected at 7716 until there is a low standard deviation or a maximum retry counter expires.
Bei 7720 interpoliert das Zugangsmodul für jede Antenne m eine gerade Linie von Punkten auf dem ursprünglichen Zeitvektor t, um den rekonstruierten Phasenwinkelvektor Φm zu erhalten. Dies kann auf dem bei 7702 bestimmten Phasenwinkelvektor Φ basieren.At 7720, for each antenna m, the access module interpolates a straight line of points on the original time vector t to obtain the reconstructed phase angle vector Φ m . This may be based on the phase angle vector Φ determined at 7702 .
Bei 7722 erzeugt das Zugangsmodul einen IQ-Abtastungsvektor r̂m für jede Antenne m unter Verwendung von Gleichung (51) neu, wobei g die Durchschnittsgröße der gültigen Untermenge von ursprünglichem Abtastungsvektor r ist. Nach Betriebsvorgang 7722 kann das Verfahren bei 7724 enden.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird/ist das vorstehend dargelegte Verfahren in einem Fahrzeugzugangssystem und/oder einem PAK-System implementiert, wie es hierin offenbart ist, welches zirkular polarisierte Antennen aufweist. Signale werden an den zirkular polarisierten Antennen empfangen. IQ-Daten werden, wie es vorstehend beschrieben ist, basierend auf den empfangenen Signalen bestimmt, und Ankunftswinkel werden unter Verwendung des Music-Algorithmus bestimmt.In one embodiment, the method set forth above is/is implemented in a vehicle access system and/or a PAK system as disclosed herein having circularly polarized antennas. Signals are received at the circularly polarized antennas. As described above, IQ data is determined based on the received signals, and arrival angles are determined using the Music algorithm.
Der Sensor 7802 kann sich zum Beispiel in einem Himmel 7803 des Fahrzeugs 7800 befinden. Der Sensor 7802 wird/ist so platziert, dass mehrere Abprallwege des übertragenen Signals verursacht werden, bevor es an dem Sensor 7802 empfangen wird. Der Schlüsselanhänger 7804 ist zu Veranschaulichungszwecken tief/unten relativ zu dem Fahrzeug gezeigt, aber kann sich an einer höheren Position befinden.The
Die Sensoren 7802, 7902 können sich in Metallstrukturen der Fahrzeuge mit wenigen möglichen direkten Wegen aus dem Fahrzeug heraus befinden (d.h., einer geringen Wahrscheinlichkeit, dass eine Sichtverbindung zwischen den Schlüsselanhängern 7804, 7904 und den Sensoren 7802, 7902 existiert). Die Metallstrukturen können Rahmen, Metallgehäuse, teilweise ge-/umschlossene Metallstrukturen, Unibody-Strukturen, usw. umfassen, die zumindest teilweise durch die gestrichelte Linie 7903 dargestellt sein können, da der Boden zumindest einen Teil einer Metallstruktur umfassen kann. Obgleich in jeder von
Bei einem Ausführungsbeispiel wird/ist eine Trägerphase-basierte Entfernungsmessung mit Verwendung des Music-Algorithmus oder dergleichen implementiert, um Ankunftswinkel von Signalen zu bestimmen, die durch die Schlüsselanhänger 7804, 7904 übertragen werden. Dies kann eine Eigenwertzerlegung umfassen. Distanzen zwischen den Schlüsselanhängern 7804, 7904 und den Fahrzeugen 7800, 7900 werden basierend auf den Ankunftswinkeln bestimmt. Wenn sich die Schlüsselanhänger 7804, 7904 innerhalb vorbestimmter Distanzen von den Fahrzeugen 7800, 7900 befinden, wird Zugang erlaubt. Obgleich eine geringe Wahrscheinlichkeit einer Sichtverbindung besteht, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die übertragenen Signale mehrere Male abprallen und mehreren Wegen zu jedem der Sensoren 7802, 7902 folgen. Dies ermöglicht den entsprechenden Zugangsmodulen, zu bestimmen, ob die Schlüsselanhänger 7804, 7904 nahe an den Fahrzeugen 7800, 7900 sind. Es wird eine Mehrwegeausbreitung-Signalverarbeitung auf bzw. zusätzlich zu einer Trägerphase-basierten Entfernungsmessung durchgeführt. Dies kann eine Flugzeit-Signalverarbeitung umfassen, wie sie vorstehend zum Beispiel mit Bezug auf
Durch Erzwingen von indirekten Signalübertragungswegen und Austauschen einer vorbestimmten Anzahl von eng/dicht übertragenen Tönen und Finden von Eigenwerten ist es möglich, eine Entfernungsmessung über indirekte und reflektierte Wege unter Verwendung einer Trägerphase-basierten BLE-Entfernungsmessung durchzuführen. Systeme mit weniger Sensoren (die als Anker bezeichnet werden) können verwendet werden, indem die Anker derart platziert werden, dass Signale hauptsächlich indirekten Wegen anstelle von direkten Sichtverbindungswegen folgen.By forcing indirect signal transmission paths and exchanging a predetermined number of closely/densely transmitted tones and finding eigenvalues, it is possible to perform ranging via indirect and reflected paths using carrier phase-based BLE ranging. Systems with fewer sensors (referred to as anchors) can be used by placing the anchors such that signals follow primarily indirect paths rather than direct line-of-sight paths.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird RSSI der übertragenen Signale bestimmt, um zu bestimmen, ob sich die Schlüsselanhänger 7804, 7904 innerhalb oder außerhalb der Fahrzeuge 7800, 7900 befinden. Wenn sich die Schlüsselanhänger 7804, 7904 außerhalb der Fahrzeuge befinden, wird dann eine Trägerphase-basierte Entfernungsmessung mit Eigenwertzerlegung durchgeführt, um zu bestimmen, ob sich die Schlüsselanhänger 7804, 7904 innerhalb vorbestimmter Distanzen von den Fahrzeugen 7800, 7900 befinden.In one embodiment, RSSI of the transmitted signals is determined to determine whether the
Die vorstehende Beschreibung ist in ihrer Natur lediglich veranschaulichend und ist in keinerlei Hinsicht dazu bestimmt, die Offenbarung, deren Anwendung oder Verwendungen einzuschränken. Die breiten/umfassenden Lehren der Offenbarung können in vielfältigen Ausgestaltungen bzw. Formen implementiert werden. Daher soll, während diese Offenbarung bestimmte Beispiele umfasst, der wahre Umfang der Offenbarung nicht so eingeschränkt sein, da andere Modifikationen beim Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Patentansprüche ersichtlich werden. Es sollte selbstverständlich sein, dass ein oder mehr Schritte in einem Verfahren in einer anderen Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern. Weiterhin kann oder können, obgleich jedes der Ausführungsbeispiele vorstehend als bestimmte Merkmale aufweisend beschrieben ist, beliebige ein mehr dieser Merkmale, die mit Bezug auf irgendein Ausführungsbeispiel der Offenbarung beschrieben sind, in Merkmalen von irgendeinem der anderen Ausführungsbeispiele implementiert und/oder mit diesen kombiniert werden, selbst wenn diese Kombination nicht explizit beschrieben ist. Mit anderen Worten schließen sich die beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht gegenseitig aus, und bleiben Permutationen von ein oder mehr Ausführungsbeispielen untereinander innerhalb Inhalt des Umfangs dieser Offenbarung.The foregoing description is merely illustrative in nature and is in no way intended to limit the disclosure, its application, or uses. The broad teachings of the disclosure can be implemented in a variety of forms. Therefore, while this disclosure includes particular examples, the true scope of the disclosure should not be so limited since other modifications will become apparent upon a study of the drawings, the specification, and the following claims. It should be understood that one or more steps in a method may be performed in a different order (or simultaneously) without altering the principles of the present disclosure. Furthermore, may or may, albeit each of the embodiments described above as having certain features, any one more of those features described with reference to any embodiment of the disclosure may be implemented in and/or combined with features of any of the other embodiments, even if that combination is not explicitly described is. In other words, the described embodiments are not mutually exclusive, and permutations of one or more embodiments with one another remain within the scope of this disclosure.
Räumliche und funktionale Beziehungen zwischen Elementen (zum Beispiel zwischen Modulen, Schaltungselementen, Halbleiterschichten, usw.) sind unter Verwendung von Begriffen beschrieben, die „verbunden“, „im Eingriff, „gekoppelt“, „benachbart“, „neben“, „auf“, „über“, „unter“ und „eingerichtet“ umfassen. Sofern sie nicht ausdrücklich als „direkt“ beschrieben ist, wenn eine Beziehung zwischen einem ersten und einem zweiten Element in der vorstehenden Offenbarung beschrieben ist, kann diese Beziehung eine direkte Beziehung sein, bei der keine dazwischenliegenden Elemente zwischen dem ersten und dem zweiten Element vorhanden sind, aber kann sie auch eine indirekte Beziehung sein, bei der ein oder mehr dazwischenliegende Elemente (entweder räumlich oder funktional) zwischen dem ersten und den zweiten Element vorhanden sind. Wie hierin verwendet, soll die Formulierung zumindest eines von A, B und C so ausgelegt werden, dass sie ein logisches (A ODER B ODER C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen ODER meint, und soll sie nicht so ausgelegt werden, dass sie „zumindest eines von A, zumindest eines von B und zumindest eines von C“ meint.Spatial and functional relationships between elements (e.g. between modules, circuit elements, semiconductor layers, etc.) are described using terms such as "connected", "engaged", "coupled", "adjacent", "adjacent", "on" , "above," "below," and "furnished." Unless expressly described as "direct," when a relationship between a first and second element is described in the foregoing disclosure, that relationship may be a direct relationship in which there are no intervening elements between the first and second elements , but it can also be an indirect relationship in which there are one or more intervening elements (either spatially or functionally) between the first and second elements. As used herein, the phrase at least one of A, B, and C shall be construed to mean a logical (A OR B OR C) using a non-exclusive logical OR, and shall not be construed to mean " at least one from A, at least one from B and at least one from C”.
In den Figuren zeigt die Richtung eines Pfeils, wie sie durch den Pfeilkopf angegeben ist, generell den Fluss/Lauf von Informationen (wie etwa Daten oder Anweisungen), die für die Veranschaulichung von Interesse sind. Zum Beispiel, wenn Element A und Element B verschiedene Informationen austauschen, aber von Element A an Element B übertragene Informationen für die Veranschaulichung relevant sind, kann der Pfeil von Element A zu Element B zeigen. Dieser unidirektionale Pfeil impliziert nicht, dass keine anderen Informationen von Element B an Element A übertragen werden. Ferner kann, für Informationen, die von Element A an Element B gesendet werden, Element B Anforderungen für die oder Empfangsbestätigungen von den Informationen an Element A senden.In the figures, the direction of an arrow, as indicated by the arrowhead, generally indicates the flow of information (such as data or instructions) of interest to the illustration. For example, if item A and item B exchange different information, but information transmitted from item A to item B is relevant to the illustration, the arrow may point from item A to item B. This unidirectional arrow does not imply that no other information is transmitted from element B to element A. Furthermore, for information sent from element A to element B, element B may send requests for or acknowledgments of receipt of the information to element A.
In dieser Anmeldung, einschließlich der nachstehenden Definitionen, kann der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Steuereinheit“ mit dem Begriff „Schaltung“ ersetzt werden. Der Begriff „Modul“ kann sich beziehen auf, ein Teil sein von oder umfassen: einen Application-Specific-Integrated-Circuit (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischte analoge/digitale diskrete Schaltung, eine digitale, analoge oder gemischte analoge/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung, ein Field-Programmable-Gate-Array (FPGA); eine (geteilte, dedizierte oder Gruppen-) Prozessorschaltung, die Code ausführt; eine (geteilte dedizierte oder Gruppen-) Speicherschaltung, die durch die Prozessorschaltung ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardwarekomponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigem oder allem des Vorstehenden, wie etwa bei einem System-on-Chip bzw. Ein-Chip-System.In this application, including the definitions below, the term "module" or the term "controller" may be replaced with the term "circuit". The term "module" may refer to, be part of, or include: an Application Specific Integrated Circuit (ASIC); a digital, analog, or mixed analog/digital discrete circuit; a digital, analog, or mixed analog/digital integrated circuit; a combinatorial logic circuit, a Field Programmable Gate Array (FPGA); a (shared, dedicated or group) processor circuit that executes code; a memory circuit (shared dedicated or group) storing code executed by the processor circuit; other suitable hardware components that provide the described functionality; or a combination of some or all of the foregoing, such as in a system-on-chip.
Das Modul kann ein oder mehr Schnittstellenschaltungen umfassen. In einigen Beispielen können die Schnittstellenschaltungen drahtgebundene oder drahtlose Schnittstellen umfassen, die mit einem lokalen Netzwerk (LAN), dem Internet, einem Weitverkehrsnetzwerk (WAN) oder Kombinationen von diesen verbunden sind. Die Funktionalität von irgendeinem gegebenen Modul der vorliegenden Offenbarung kann zwischen/unter mehreren Modulen verteilt werden/sein, die über Schnittstellenschaltungen verbunden sind. Zum Beispiel können mehrere Module einen Lastausgleich ermöglichen. In einem weiteren Beispiel kann ein Server-(auch bekannt als Remote- oder Cloud-)Modul eine gewisse Funktionalität im Auftrag von bzw. für ein Client-Modul leisten/erbringen.The module may include one or more interface circuits. In some examples, the interface circuitry may include wired or wireless interfaces that connect to a local area network (LAN), the Internet, a wide area network (WAN), or combinations thereof. The functionality of any given module of the present disclosure may be distributed between/among multiple modules that are connected via interface circuits. For example, multiple modules can enable load balancing. In another example, a server (also known as a remote or cloud) module may perform some functionality on behalf of a client module.
Der Begriff Code, wie vorstehend verwendet, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode umfassen, und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte beziehen. Der Begriff geteilte Prozessorschaltung umfasst eine einzelne Prozessorschaltung, die einigen oder allen Code von mehreren Modulen ausführt. Der Begriff Gruppenprozessorschaltung umfasst eine Prozessorschaltung, die, in Kombination mit zusätzlichen Prozessorschaltungen, einigen oder allen Code von ein oder mehr Modulen ausführt. Bezugnahmen auf mehrere Prozessorschaltungen umfassen mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Dies bzw. Rohchips oder Mikroplättchen, mehrere Prozessorschaltungen auf einem einzelnen Die bzw. Rohchip oder Mikroplättchen, mehrere Kerne einer einzelnen Prozessorschaltung, mehrere Threads einer einzelnen Prozessorschaltung oder eine Kombination des Vorgenannten. Der Begriff geteilte Speicherschaltung umfasst eine einzelne Speicherschaltung, die einigen oder allen Code von mehreren Modulen speichert. Der Begriff Gruppenspeicherschaltung umfasst eine Speicherschaltung, die, in Kombination mit zusätzlichen Speichern, einigen oder allen Code von ein oder mehr Modulen speichert.The term code, as used above, may include software, firmware, and/or microcode, and may refer to programs, routines, functions, classes, data structures, and/or objects. The term shared processor circuit encompasses a single processor circuit that executes some or all code from multiple modules. The term group processor circuit encompasses a processor circuit that, in combination with additional processor circuits, executes some or all code from one or more modules. References to multiple processor circuits include multiple processor circuits on discrete dies or dies, multiple processor circuits on a single die or die, multiple cores of a single processor circuit, multiple threads of a single processor circuit, or a combination of the foregoing. The term shared memory circuit encompasses a single memory circuit containing some or all of the code from multiple ren modules. The term group memory circuit encompasses a memory circuit that, in combination with additional memories, stores some or all code from one or more modules.
Der Begriff Speicherschaltung ist eine Untermenge bzw. ein Unterfall des Begriffs computerlesbares Medium. Der Begriff computerlesbares Medium, wie hierin verwendet, umfasst keine vorübergehenden bzw. temporären/vergänglichen elektrischen oder elektromagnetischen Signale, die sich über ein Medium (wie etwa auf einer Trägerwelle) ausbreiten; der Begriff computerlesbares Medium kann daher als dinglich bzw. greifbar und nicht-vorübergehend betrachtet werden. Nicht einschränkende Beispiele eines nicht-vorübergehenden, dinglichen bzw. greifbaren computerlesbaren Mediums sind nichtflüchtige Speicherschaltungen (wie etwa eine Flashspeicherschaltung, eine löschbare programmierbare Festwertspeicherschaltung oder eine Maskenfestwertspeicherschaltung), flüchtige Speicherschaltungen (wie etwa eine statische Direktzugriffspeicherschaltung oder eine dynamische Direktzugriffsspeicherschaltung), Magnetspeichermedien (wie etwa ein analoges oder digitales Magnetband oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Speichermedien (wie etwa eine CD, eine DVD oder eine Blu-ray-Disc).The term memory circuit is a subset of the term computer-readable medium. The term computer-readable medium, as used herein, does not include transient electrical or electromagnetic signals propagated over a medium (such as on a carrier wave); the term computer-readable medium can therefore be considered tangible and non-transitory. Non-limiting examples of a non-transitory, tangible computer-readable medium are non-volatile memory circuits (such as a flash memory circuit, an erasable programmable read-only memory circuit, or a mask read-only memory circuit), volatile memory circuits (such as a static random access memory circuit or a dynamic random access memory circuit), magnetic storage media (such as an analog or digital magnetic tape or hard disk drive) and optical storage media (such as a CD, a DVD, or a Blu-ray Disc).
Die in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig durch einen Spezialzweckcomputer implementiert werden, der durch Konfiguration eines Universalzweckcomputers zum Ausführen von ein oder mehr bestimmten Funktionen, die in Computerprogrammen verkörpert werden/sind, erzeugt wird. Die vorstehend beschriebenen Funktionsblöcke und Ablaufdiagrammelemente dienen als Softwarespezifikationen, die durch die Routinearbeit eines fachmännischen Technikers oder Programmierers in die Computerprogramme übersetzt werden können.The apparatus and methods described in this application may be implemented in part or in whole by a special purpose computer created by configuring a general purpose computer to perform one or more specific functions embodied in computer programs. The functional blocks and flow chart elements described above serve as software specifications that can be translated into the computer programs through the routine work of a skilled technician or programmer.
Die Computerprogramme umfassen prozessorausführbare Anweisungen, die auf zumindest einem nicht-vorübergehenden, dinglichen bzw. greifbaren computerlesbaren Medium gespeichert werden/sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten erfassen oder auf diesen beruhen. Die Computerprogramme können ein grundlegendes Eingabe-/Ausgabesystem (BIOS), das mit Hardware des Spezialzweckcomputers interagiert, Gerätetreiber, die mit bestimmten Vorrichtungen bzw. Geräten des Spezialzweckcomputers interagieren, ein oder mehr Betriebssysteme, Benutzeranwendungen, Hintergrunddienste, Hintergrundanwendungen, usw. umfassen.The computer programs include processor-executable instructions stored on at least one non-transitory tangible computer-readable medium. The computer programs can also record or be based on stored data. The computer programs may include a basic input/output system (BIOS) that interacts with hardware of the special purpose computer, device drivers that interact with specific devices of the special purpose computer, one or more operating systems, user applications, background services, background applications, etc.
Die Computerprogramme können umfassen: (i) beschreibenden Text, der zu parsen bzw. analysieren ist, wie etwa HTML (Hypertext Markup Language), XML (Extensible Markup Language) oder JSON (JavaScript Object Notation), (ii) Assemblercode, (iii) Objektcode, der durch einen Compiler aus Quellcode erzeugt wird, (iv) Quellcode zur Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode zur Kompilierung und Ausführung durch einen Just-In-Time-Compiler, usw. Lediglich als Beispiele kann Quellcode geschrieben werden/sein unter Verwendung von Syntax von/aus Sprachen umfassend C, C++, C#, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5 (Hypertext Markup Language 5. Fassung), Ada, ASP (Active Server Pages), PHP (PHP: Hypertext Preprocessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua, MATLAB, SIMULINK und Python®.The computer programs may include: (i) descriptive text to be parsed, such as Hypertext Markup Language (HTML), Extensible Markup Language (XML), or JavaScript Object Notation (JSON), (ii) assembly code, (iii) object code produced by a compiler from source code, (iv) source code for execution by an interpreter, (v) source code for compilation and execution by a just-in-time compiler, etc. Source code may be written as examples only using syntax from/from languages including C, C++, C#, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5 (hypertext Markup Language 5th edition), Ada, ASP (Active Server Pages), PHP (PHP: Hypertext Preprocessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua, MATLAB, SIMULINK and Python®.
Keines der in den Patentansprüchen aufgeführten Elemente ist dazu bestimmt, ein Mittel-plus-Funktion-Element im Sinne von 35 U.S.C. § 112(f) darzustellen, sofern ein Element nicht ausdrücklich unter Verwendung des Ausdrucks „Mittel/Einrichtung zum“ oder im Fall eines Verfahrensanspruchs unter Verwendung der Ausdrücke „Betrieb/Vorgang zum“ oder „Schritt zum“ formuliert ist.None of the elements recited in the claims are intended to constitute a means-plus-function element within the meaning of 35 U.S.C. §112(f), unless an element is expressly formulated using the phrase "means/means for" or, in the case of a method claim, using the phrases "operation/act for" or "step for."
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
-
US 16/824280 [0001]
US 16/824280 [0001] -
US 16/598191 [0001]
US 16/598191 [0001] - US 62/744814 [0001]US62/744814 [0001]
- US 62/801392 [0001]US62/801392 [0001]
- US 62/826212 [0001]US62/826212 [0001]
- US 62/823210 [0001]US62/823210 [0001]
- US 62/826239 [0001]US62/826239 [0001]
- US 8644768 B2 [0201]US8644768B2[0201]
Claims (18)
Applications Claiming Priority (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201962823210P | 2019-03-25 | 2019-03-25 | |
US62/823,210 | 2019-03-25 | ||
US201962826212P | 2019-03-29 | 2019-03-29 | |
US201962826239P | 2019-03-29 | 2019-03-29 | |
US62/826,212 | 2019-03-29 | ||
US62/826,239 | 2019-03-29 | ||
US16/598,191 | 2019-10-10 | ||
US16/598,191 US10991182B2 (en) | 2018-10-12 | 2019-10-10 | Multi-axis polarized RF antenna assemblies for passive entry/passive start systems |
US16/824,280 US11428799B2 (en) | 2018-10-12 | 2020-03-19 | Up-sampling and cross-correlation for time of arrival determinations in passive entry/passive start systems |
US16/824,280 | 2020-03-19 | ||
PCT/US2020/024672 WO2020198335A1 (en) | 2019-03-25 | 2020-03-25 | Up-sampling and cross-correlation for time of arrival determinations in passive entry/passive start systems |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE112020001498T5 true DE112020001498T5 (en) | 2022-01-13 |
Family
ID=72611220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE112020001498.3T Pending DE112020001498T5 (en) | 2019-03-25 | 2020-03-25 | Upsampling and cross-correlation for arrival time determinations in passive access/passive start systems |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7380706B2 (en) |
DE (1) | DE112020001498T5 (en) |
WO (1) | WO2020198335A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8644768B2 (en) | 2008-12-30 | 2014-02-04 | Atmel Corporation | System, method, and circuit for distance measurement between two nodes of a radio network |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3572391B2 (en) | 1999-08-04 | 2004-09-29 | 日産自動車株式会社 | Distance measuring device |
JP2001051048A (en) | 1999-08-12 | 2001-02-23 | Clarion Co Ltd | Distance measuring system |
JP2006118886A (en) | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Sanyo Electric Co Ltd | Distance calculation system, and distance calculation method for the distance calculation system |
GB0426446D0 (en) | 2004-12-02 | 2005-01-05 | Koninkl Philips Electronics Nv | Measuring the distance between devices |
US8577387B2 (en) * | 2009-03-17 | 2013-11-05 | Qualcomm Incorporated | Position location using multiple carriers |
EP3321712B1 (en) * | 2016-11-11 | 2024-06-05 | Nxp B.V. | Processing module and associated method |
DE102017200378B4 (en) * | 2017-01-11 | 2020-08-06 | Ford Global Technologies, Llc | Method and device for securing a system for passive unlocking of a vehicle system against relay point attacks |
JP6892271B2 (en) | 2017-01-31 | 2021-06-23 | 株式会社東海理化電機製作所 | Propagation distance estimator |
EP3370464B1 (en) | 2017-03-02 | 2020-02-26 | Nxp B.V. | Processing module and associated method |
-
2020
- 2020-03-25 DE DE112020001498.3T patent/DE112020001498T5/en active Pending
- 2020-03-25 WO PCT/US2020/024672 patent/WO2020198335A1/en active Application Filing
- 2020-03-25 JP JP2021557345A patent/JP7380706B2/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8644768B2 (en) | 2008-12-30 | 2014-02-04 | Atmel Corporation | System, method, and circuit for distance measurement between two nodes of a radio network |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022524644A (en) | 2022-05-09 |
JP7380706B2 (en) | 2023-11-15 |
CN113614568A (en) | 2021-11-05 |
WO2020198335A1 (en) | 2020-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7265694B2 (en) | Passive Entry/Passive Start Access System Using IQ Data to Detect Range Extender Type Relay Attacks | |
US11217048B2 (en) | Passive entry/passive start systems implementing music algorithm based angle of arrival determinations for signals received via circular polarized antennas | |
US11714184B2 (en) | Up-sampling and cross-correlation for time of arrival determinations in passive entry/passive start systems | |
US11227453B2 (en) | Passive entry/passive start systems implementing carrier phase based ranging with music style eigenvalue decomposition for distance determinations | |
DE112020001672T5 (en) | Passive access/passive start systems implementing a music algorithm based on angle of arrival determinations for signals received via circularly polarized antennas | |
DE112020001610T5 (en) | Passive access/passive start systems implementing carrier-phase based ranging with music-style eigenvalue decomposition for distance determinations | |
DE112020001498T5 (en) | Upsampling and cross-correlation for arrival time determinations in passive access/passive start systems | |
CN113614568B (en) | Up-sampling and cross-correlation of arrival time determination in passive entry/passive start systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |