KR20030019348A - 물체, 특히 자동차의 사용 또는 액세스의 인가를 확인하기위한 식별 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트리거 신호(a)가 물체측으로 전송되어 휴대용 코드 송신기(6)에 의해 수신되는 식별 시스템에 관한 것이다. 상기 트리거 신호는 물체측에서 기준 신호(B)의 위상 부호화에 사용된다. 상기 코드 송신기(6)는 마찬가지로 트리거 신호를 이용하여 응답 신호(D)를 위상 부호화하고, 상기 응답 신호를 다시 전송한다. 수신된 응답 신호는 물체측 평가 유닛에서 자기 상관 함수를 이용하여 발생한 기준 신호와 비교된다. 자기 상관 함수의 값이 임계값(S)보다 더 큰 경우에만 허가 신호가 발생된다.

Description

물체, 특히 자동차의 사용 또는 액세스의 인가를 확인하기 위한 식별 시스템{IDENTIFICATION SYSTEM FOR VERIFYING THE AUTHORIZATION FOR THE ACCESS TO AN OBJECT OR THE USE OF AN OBJECT, ESPECIALLY OF A MOTOR VEHICLE}

RF-ID(radio frequency identification) 장치로도 불리는, 무선 기반 식별 시스템은, 예컨대 기계식 키 시스템의 대체물로서, 컴퓨터 액세스 보호 시스템 또는 자동 지불 시스템에서 점차 사용이 증가되고 있다. RFID-시스템은 사용자에게 휴대되거나 식별될 물체에 설치되는 전자 키, RF-ID-태그, ID-발생기 또는 ID-카드로도 불리는, 식별 마커(하기에서 코드 송신기로 표기됨)로 형성된다. 코드 송신기는 특성 코드(코드 정보)를 갖고 있다. 상기 코드는 기지국(하기에서 송신 유닛 및 수신 유닛으로 표기됨)을 통해 조회(질문)된 다음, 이어서 인증 또는 확인된다.

다양한 무선 기반 전송 기술이 가능하며, 일반적으로 다음과 같은 시스템이 사용된다.: 100-300 kHz의 주파수 영역에서는 LF-시스템, 433 MHz 또는 867 MHz에서는 RF-시스템, 및 일반적으로 2.4 GHz, 5.8 GHz, 9.5 GHz 또는 24 GHz에서 운용되는 고주파 마이크로파 시스템.

코드 송신기에서는 능동 식별과 수동 식별이 구별된다. 수동 식별의 특징은 코드 송신기가 사용자의 개입 없이 송수신 유닛에 의해 계속해서 조회될 수 있다는 점이다. 코드 송신기가 송수신 유닛으로부터 일정한 거리 범위 내에 존재하면, 송수신 유닛과 코드 송신기간의 통신은 자동적으로 이루어지거나, 또는 예컨대 스위칭 장치가 수동으로 작동되는 경우에는 사용자에 의해 도어 래치가 작동됨으로써 통신이 이루어진다. 거리 범위의 제한은 일반적으로 전송 손실에 기인한다.

그와 반대로 능동 식별 시스템에서는 통신이 코드 송신기에서 사용자에 의해 능동적으로 트리거링된다. 이 경우 사용자는 통상 먼저 코드 송신기를 수동으로 조작한 다음, 예컨대 추가로 도어 래치를 작동시켜야 한다. 그렇기 때문에, 편리성의 증대를 위해 수동 식별 시스템이 더 많이 사용되고 있다.

코드 송신기의 일반적이고 선호되는 한 예로 소위 후방산란(backscatter) 코드 송신기(DE 198 39 696 C2)가 있다. 여기서는 송수신 유닛이 선형 주파수 변조 반송파와 함께 송신 신호(하기에서 질문 신호로 표기됨)를 코드 송신기의 방향으로 전송한다. 코드 송신기가 질문 신호를 수신하면, 상기 신호는 변조되는 방식으로 반사되고, 상기 코드 송신기 내부에서는 더 이상 평가되지 않는다.

기지국에서는 질문 신호 및 응답 신호가 한 편으로는 수신된 코드 정보와 예상 코드 정보의 일치 여부에 관하여 평가되고, 다른 한 편으로는 송신 주파수와 수신 주파수의 주파수 오프셋(주파수차)에 관하여 평가된다. 시간 순서에 따른 주파수 오프셋은 나아간 무선 링크(신호 전파 시간)에 상응한다. 주파수 차가 사전 설정된 간격 내에 있으면 코드 송신기는 인가된 것으로 간주되고(이 경우 코드도 역시 인가된 것으로 인식된 것임), 물체 내에서는 요구된 기능이 트리거링된다.

이러한 식별 시스템의 단점은 전송 채널이 언제든지 알아챌 수 없게 도청될 수 있다는 것이다. 따라서 일반적으로 공격자에게 있어서 적절한 장치를 사용하면, 인가 없이 코드에 액세스하고 그럼으로써 사실상 목적이 되는 보호 기능을 해제시키는 것이 가능하다.

공지된 식별 시스템에서는 인가되지 않은 사람이 물체 근처에 "거울(mirror)"을 놓아두고, 그 거울을 이용하여 질문 신호를 반사시킬 수 있다. 주파수 차가 적으면 인가된 코드 송신기가 인지되고, 물체 근처에 있는 코드 송신기가 시뮬레이팅되기 때문에, 보호 기능이 간단하게 해제될 수 있다.

본 발명은 물체, 특히 자동차의 사용 또는 액세스의 인가를 확인하기 위한 식별 시스템에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른, 자동차 내에 설치되는 식별 시스템을 나타낸 도이다.

도 2A 및 2B는 식별 시스템의 송신 신호와 수신 신호를 나타낸 도이다.

도 3은 도 2A 및 2B에 따른 두 신호의 상관 신호(correlation signal)를 나타낸 도이다.

도 4는 본 발명에 따른 식별 시스템의 블록 회로도이다.

도 5A 내지 6C는 식별 시스템에서 송신 및 수신된 신호들의 펄스 다이어그램 및 구현된 식별 시스템의 계산된 상관 신호를 나타낸다.

도 7은 시스템 파라미터가 적절하게 설정된 경우의 특별한 실시예를 위한 신호 전송 시간(τ)의 함수로서 상관 함수를 나타낸 그래프이다.

본 발명의 목적은 인가되지 않은 사용자 또는 인가되지 않은 액세스에 대한 보안이 개선된 식별 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에서 청구항 제 1항에 따른 식별 시스템을 통해 달성된다. 상기 식별 시스템에서는 물체측에 배치된 송수신 유닛에 의해 트리거 신호가 발생되어, 한 편으로는 전송되고 다른 한 편으로는 부호화된 기준 신호의 발생을 위해 사용된다. 이동 코드 송신기가 트리거 신호를 수신하면, 상기 코드 송신기 자체가 부호화된 응답 신호를 발생시키고, 이 응답 신호는 다시 물체로 전송된다. 이제 물체측 송신 유닛에서는 기준 신호와 응답 신호가 서로 상관 관계에 있게 되고, 일치 정도에 따라 보안 어셈블리의 허가를 위한 허가 신호가 발생된다.

여기서 기준 신호와 응답 신호가 위상 변조된다. 이렇게 되면 부호화 자체가 인가된 것으로 인지되었다 할지라도, 부호화 외에 물체로부터 코드 송신기까지의 거리도 사전 설정된 값에 상응하여야 한다는 장점이 있다. 그로 인해 물체 근처에 있고 인가된 코드 송신기를 가진 사용자만이 실제로 상기 물체에 액세스할 수 있고, 상기 물체를 사용할 수 있다는 것이 보증된다.

본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항에 제시되어있다.

하기에서는 본 발명의 실시예들이 개략적인 도면들을 참고로 더 자세히 설명된다.

하기에서는 물체로의 액세스 및 물체의 사용에 대한 인가를 확인하기 위한식별 시스템이, 물체로서 자동차(1)를 예로 하여 상세히 설명된다. 물론 식별 시스템은, 예컨대 컴퓨터, 전화, 자동 입출금기(ATM), 빌딩, 차고 또는 처음에 잠겨있던 다른 영역 등과 같이 인가 확인 후에만 액세스가 가능한 다른 물체의 경우에도 사용될 수 있다.

자동차용 식별 시스템은 명확하게 도시되지 않은 송수신 유닛을 가진 기지국(2)을 포함하며, 상기 기지국(2)은 자동차(1) 내 중심 지점에 배치되어있다. 기지국(2)은 송수신 안테나(3)와 연결되어있고 이 안테나(3)를 통해 신호들이 전송 및 수신된다. 자동차(1) 내에는 (자동차(1)에 액세스하기 위한 도어 로크(4) 또는 자동차(1)의 사용자를 위한 이모빌라이저(5)(예컨대 엔진 컨트롤러 내에 설치됨)와 같은) 보안 어셈블리가 설치되고, 이러한 보안 어셈블리는 인가가 확인된 경우에만 허가 신호에 의해 로킹 상태 또는 언로킹 상태로 조정된다.

또한 식별 시스템은 자체적으로 송수신 유닛(7)이 구비된 휴대용 이동 코드 송신기(6)를 갖추고 있다. 상기 코드 송신기(6)는 신호를 수신 및 전송할 수 있다. 코드 송신기는 통상 부호화된 응답 신호를 전송하는데 사용되며, 상기 응답 신호에 의해 물체의 액세스 및 사용의 인가가 확인된다.

본 발명에 따른 식별 시스템에서는, 기지국(2)이 올바르게 부호화된 응답 신호를 수신하고, 코드 송신기(6)가 물체측 송신 및/또는 수신 안테나(3) 주변의 범위(8)(도 1에서 파선으로 도시된 원으로 표시되었음) 내에 배치된 것으로 판단되는 경우에만 인가가 확인된다. 이 경우, 본 발명에 따른 식별 시스템은 말하자면 액세스 또는 사용의 인가를 확인하기 위해 단일 프로세스에서 거리 측정과 코드 비교를 동시에 사용한다.

거리(1)(이를테면 광속(c)이 주어진 경우에는 신호들의 신호 전파 시간(τ))에의 의존성 및 코드에의 의존성은 본 발명에 따라 자기 상관 함수(AKF) 또는 상호 상관 함수(KKF)를 이용한 평가 및 신호의 위상 부호화를 통해 야기된다.

도 2A에는 예컨대 기지국(2)으로부터 전송되는 펄스형 전송 신호(s(t))(코드 펄스라고도 함)가 도시되어있다. 신호 전파 시간(τ)에 따라 동일한 신호가 다시 기지국(2)에 의해 수신된다(수신 신호 s(t-τ)). 이는 자동차(1)로부터 송신 신호(s(t))가 방출되고, 상기 송신 신호는 코드 송신기(6)에 의해 "반사되어" 다시 기지국(2)으로 전송되는 경우에 해당한다.

이 때, 신호 전파 시간(τ)은 자유 공간에서 자동차 내 송신 안테나(3)로부터 코드 송신기(6)를 거쳐 다시 수신 안테나(3)로 돌아오는데 걸리는 전파 시간에 상응한다. 추가로 신호 전파 시간(τ)에는, 전자식 처리에 의해 그리고 사용된 전자 모듈이 상기 전자식 처리를 위해 요구하는 시간에 의해 야기되는 전자 전송 시간도 포함된다.

도 2A 및 2B에 따른 예에서는 아직 부호화가 개입되지 않았다. 도 2B의 이중 화살표(코드에 따라 변위되는 펄스의 위상)는 추후 위상 부호화의 효과를 나타낸다.

도시된 송신 신호(s(t)) 및 수신 신호(s(t-τ))는 반송파 특성을 가진 고주파 진동의 엔벌로프(envelope)이다. 그러나 평가 자체에는 실제 반송파 진동은 포함되지 않고, 오히려 엔벌로프가 평가에 포함된다. 따라서 반송파 진동은 본 도면및 다음 도면들에 도시되어있지 않다.

코드 펄스(송신 신호 s(t))는 N개의 개별 펄스로 구성되며, 주기적이다. 2 개의 신호, 정확히 말해서 송신 신호(s(t))와 수신 신호(s(t-τ))는 이제 기지국(2) 내에서 서로 비교된다. 이러한 비교는 공지된 자기 상관 함수(Φ)를 이용하여 수행되며, 자기 상관 함수의 값은 상기 두 신호에 의해 산출된다.

산출된 AKF 함수(Φ)는 도 3에 도시되어있으며, 도 3은 도 2A 및 2B의 두 신호, 즉 송신 신호와 수신 신호의 체배 및 적분을 통해 얻어진다. AKF 함수(Φ)는 거리가 0일 때(즉, 코드 송신기(6)가 기지국(2)의 안테나(3)에 직접 설치된 경우) 최대값, 즉 1이 된다고 가정된다. 기지국(2)으로부터의 거리가 (신호 전송 시간(τ)에 상응하게) 점차 증가함에 따라 AKF 함수(Φ)의 값은 감소한다. 그런 다음 AKF 함수(Φ)는 추가의 국부적 최대값 및 최소값에 따라 주기적으로 변한다. 그러나 국부적 최대값은 다시 값 "1"에 도달하지 않고 명백히 1보다 작은 값을 가지며, 전송 시간이 증가함에 따라 점점 더 감소한다. 시스템 파라미터의 크기를 적절히 설정함으로써 신호 전송 시간(τ)이 0일 때의 메인 최대값 이후에 국부적 최대값이 더 이상 사전 설정된 임계값(S)을 초과하지 않게 될 수 있다.

도 3에 도시된 AKF 함수(Φ)는 이론 신호(s(t) 및 s(t-τ))를 이용하여 계산되고, 이 때 상기 두 신호는 신호 전송 시간에 있어서만 서로 구별된다. 코드 송신기(6)에 의해 방출된 응답 신호에 코드 의존 위상 변조가 영향을 주면, 두 신호를 위한 변조가 동일한 경우 상관 연산(AKF 함수(Φ))의 최대값이 최대가 된다.

그렇지 않은 경우 AKF 함수의 값들은 항상 더 작다. 그러한 경우, 비록 두함수값이 동일한 수학적 원리에 근거한 것이라 할지라도 사용되는 용어는 상호 상관(KKF)이다. 그러므로 코드 송신기(6)에서 사용된, 기지국(2)에서의 부호화와는 차이가 있는 부호화가 오로지 AKF/KKF 함수에 의해서만 서로 다른 것으로 인지될 수 있다. 이러한 사실로부터 상관 함수를 이용하여 부호화에 관한 평가가 가능하다는 것이 이미 명백해졌다.

적절한 디멘셔닝을 통해 가장 짧은 거리 및 - AKF 함수와 그에 상응하게 사전 설정된 임계값(S)을 이용한- 상이한 부호화의 경우에도 인가가 되었는지의 여부,즉 자동차로의 액세스 및 자동차의 사용에 대해 허가가 되었는지의 여부에 대해 확실한 결정이 내려질 수 있다.

인가된 사람이 임의의 신호를 방출하고, 이 때 올바른 코드를 알지 못하는 경우 결코 허가 신호를 트리거링하거나 그의 인가를 확인할 수 없다. 왜냐하면 전송 시간이 짧을 때는 AKF 함수의 값이 임계값(S)보다 작기 때문이다. 따라서 상기 두 신호간의 상관성이 매우 작다.

다음 등식은 송신 신호(s(t)) 및 수신 신호(s(t-τ))를 이용하여 계산될 수 있는 자기 상관 함수(AKF)를 보여준다.:

상기 등식은 자유 공간 내에서의 전송 시간(21/c)(1 = 물체와 코드 송신기(6) 사이의 거리, c = 광속) 및 전자 모듈들 사이의 전송 시간을 고려하는전송 시간(t₀)으로 구성된 신호 전송 시간(τ= 2 1/c + t₀) 및 주기(T) 및 시간(t)을 포함하고 있다.

AKF 함수(Φ)는 코드 송신기(6)가 기준 신호에 부합하는 수신 신호(s(t-τ))를 공급하는 경우에 얻어진다. 즉, 자기 상관 함수는 신호가 자기 자신과 (물론 시간 지연과 병행하여) 비교되는 경우에 적용된다. 그에 비해 KKF 함수(Ψ)는 코드 송신기측에서 올바른 코드가 제시되지 않은 경우에 자동으로 발생한다. 그렇게 되면 송신 신호(s(t))가 방출되긴 하지만, 상기 송출 신호와 다른 신호(r(t-τ))가 수신되고, 이러한 두 신호는 그들의 상관성의 관점에서 서로 비교된다. 그러한 경우에는 신호 전송 시간(τ)과 별도로 신호 (r(t-τ))의 펄스 지속 기간 및/또는 주기가 신호 (s(t))의 펄스 지속 기간 및/또는 주기와 상이하다.

AFK 함수 및 KKF 함수에서 기준 신호와 수신된 응답 신호가 서로 비교된다. 두 신호가 신호 전송 시간에 있어서만 차이가 있는 경우 AKF 함수라고 한다. 그에 비해 두 신호가 그들의 부호화에 있어서도 차이를 보이는 경우에는 KKF 함수라고 한다. 일반적으로, AKF 또는 KKF가 존재하는지의 여부는 추후에야 밝혀지기 때문에 상관이라는 용어만 사용된다.

상호 상관 함수(KKF)의 식은 다음과 같다.:

KKF 함수(Ψ)에서의 신호 전송 시간(τ)이 여전히 허용 범위(사전 설정된 범위 내 거리) 내에 있었다 할지라도, 디멘셔닝이 올바르면 KKF 함수에서의 값이 사전 설정된 임계값(S) 아래에 놓이게 되는 것은 상기 두 신호(s(t) 및 s(t-τ))의 상이성 만으로도 이미 충분하다. 따라서 상기 값들은 자동차의 인가에 필요한 상관 연산의 값 아래로 감소한다.

도 4에는 본 발명에 따른 식별 시스템의 블록 회로도가 도시되어있다. 도 4의 좌측에는 기지국(2)이 배치되어있고, 도 4의 우측에는 코드 송신기(6)가 배치되어있다. 기지국(2)은 트리거 발진기(10), 변조/복조기, 코드 생성기(12) 및 상관 유닛(13)을 포함한다. 코드 송신기(6)는 자체적으로 복조/변조기(14) 및 코드 생성기(15)를 포함한다.

트리거 발진기(10)가 트리거링되면, 상기 트리거 발진기(10)는 예컨대 도어 핸들 또는 도시되지 않은 스위치의 수동 작동을 통해 도 5A에 도시되어있는 트리거 신호(A)를 발생시킨다. 트리거 신호(A)의 제 1 상승 에지의 시점이 신호 전송 시간(τ)의 측정 기준 시간이다.

상기 트리거 신호(a)는 한 편으로는 안테나(3)를 통해 변조되어 방출되고, 다른 한 편으로는 부호화된 기준 신호(B, 도 5B)의 발생을 위해 코드 생성기(12)에 전송된다. 코드 송신기(6)는 신호 전송 시간(τ/2)이 지난 후 트리거 신호(도 5C에서 신호 C)를 수신한다. 코드 송신기(6) 내 코드 생성기(15)는 상기 트리거 신호(C)로부터 기지국(2)의 코드 생성기(12)와 동일한 코드에 따라 부호화된 응답 신호(D, 도 5D)를 발생시킨다. 이 응답 신호(D)는 다시 기지국(2)으로 전송된 다음 신호 전송 시간(τ) 이후에 응답 신호(E, 도 5E)로서 수신된다.

그런 다음 응답 신호(E, s(t-τ))와 기준 신호(B, s(t))가 서로 비교된다. 즉, 상관 유닛 또는 평가 유닛 내에서 상관 연산을 거치게 된다. 따라서 상기 두 신호 사이의 상관 함수 또는 상관 관계가 계산된다. 계산 결과에는 코드 송신기와 기지국 사이의 거리뿐만 아니라 부호화도 영향을 미치기 때문에, 인가를 확인하기 위해서는 상기 두 전제 조건이 모두 충족되어야 한다.

인가된 코드 송신기(6)를 사용하면 2 개의 코드 생성기가 1 개의 주기 내에서 동일 구조의 신호(B 및 E)를 발생시키기 때문에 상관 연산시 자동적으로 AKF 함수가 산출된다. 상기 두 신호는 오로지 신호 전송 시간(τ)에서만 차이를 나타낸다. 그에 상응하여 신호 전송 시간(τ)이 짧을 때 AKF 함수의 값(Φ(τ))은, 코드 송신기(6)가 기지국(2) 주변에서 불과 몇 미터 되지 않는 범위 내에 존재하는 경우 1에 가까운 값이 얻어진다.

신호들의 신호 전송 시간(τ)이 부호화에 의해 조작되지 않게 하기 위해, 부호화시 위상 부호화가 사용된다. 본 실시예에서는 펄스 위상 부호화가 사용되는데, 이를 통해 신호들(B 및 D)의 상승 에지가 트리거 신호(A)에 따라 위상 편이된다(도 5A 내지 5D에 화살표로 표시되어있음). 위상 부호화의 경우 신호들의 진폭 및 펄스 지속 시간이 유지된다. 상승 에지 및 하강 에지가 위상 변조되는 경우에는 펄스 부호화 EH는 펄스 변조도 사용될 수 있다(이 경우 펄스 지속 변조는 펄스 위상 변조의 특수 형태이다).

기지국(2)의 코드와 상이한 코드를 가진 코드 생성기를 갖춘 다른 코드 송신기(6)가 사용되었다면, 코드 송신기(6)를 휴대한 사용자가 자동차(1)의 근방에 있을 수는 있으나, 사용자의 응답 신호는 인가의 확인에 있어서 도 6A 내지 6C에 설명된 것처럼 충분치 않았을 것이다.

방출된 트리거 신호(A, 도 6A)가 코드 송신기(6)에 의해 수신되어 활용될 수는 있으나, 위상 변조 또는 기지국(2)에서와는 다른 위상 부호화를 사용하지 않는 응답 신호(E, 도 6C)가 발생하면 응답 신호(E)와 기준 신호(B, 도 6B)의 유사성은 매우 낮을 수 있다. 즉, 검출된 신호 전송 시간에서 상호 상관 함수의 값이 자기 상관 함수의 경우보다 현저히 더 작을 수 있다. 그렇게 되면 상호 상관 함수의 값이 사전 설정된 임계값(S)을 넘지 않기 때문에, 허가 신호는 발생하지 않는다.

도 7에는 시스템 파라미터가 적절하게 설정된 경우의 특별한 실시예를 위한 신호 전송 시간(τ)의 함수로서 상관 함수가 도시되어있다. 도 7에 따른 함수는 실제로 방출 및 수신된 신호들로부터 산출된 값이다. AKF 함수(Φ(τ))에서는 인가된 코드 송신기(6)가 사용된 반면, KKF 함수(Ψ(τ))에서는 인가되지 않은 코드 송신기(6)가 사용되었으며, 그의 부호화는 인가된 부호화와 일치하지 않는다.

이 실시예에서는 인가된 코드 생성기뿐만 아니라 인가되지 않은 코드 생성기에서도 위상 변조의 정도 또는 지수(m = 0.7) 및 펄스 수(N = 20)가 사용되었다. KKF 함수의 경우 그 값은 거리나 신호 전송 시간(τ)과 상관없이 항상 약 0.65 미만이다. 그러므로 상관 함수를 위해 약 0.7 내지 0.85의 임계값(S)을 사용하였다면, 상관 함수의 값이 상기 임계값(S)보다 더 큰 경우에만 허가 신호가 발생하였을 것이다.

이것은 한 편으로는 부호화가 기지국(2) 및 코드 생성기(6)에서 모두 동일하게 사용되는 경우, 추가로 코드 생성기와 기지국 사이의 거리가 사전 설정된 최대 허용 거리(1_max)보다 작은 경우이다. 이 거리(1_max)는 통상, 상기 거리(1_max)에서 KKF 함수의 값이 항상 임계값(S)보다 확실히 작도록, 그리고 0과 1_max사이(즉, 0과 최대 허용 신호 전송 시간(τ_max) 사이)에서는 AKF 함수의 값이 항상 더 크도록 설정된다. 거리(1_max)는 2-3 미터 이내이어야 한다. 그럼으로써 인가된 코드 송신기(6)가 그의 인가를 확인하게 위해 항상 자동차(1)의 근방에 있어야 한다는 것이 보증된다. 그렇게 되면 인가된 사람은 그의 차량을 인지하게 된다. 그 결과 오용이 전반적으로 불가능해진다. 응답 신호가 비합법적으로 도청되거나 사용자가 인지하지 못할 정도로 1_max보다 더 먼 거리로부터 재생성되는 경우에도, 인가의 확인은 이루어지지 않는다.

상관 함수의 값은 송신 신호(s(t)) 자체, 더 정확히 말하면 펄스 수(N)에 의해서도 좌우된다. 펄스의 수(N)는 다음의 두 가지 기준에 따라 설정된다.: 펄스 수(N)가 더 적을수록 자기 상관 함수는 신호 전송 시간(τ)과 함께 더 빠르게 감소하고, 펄스 수(N)가 더 많을수록 코드 안전성은 증가한다. 그 결과 식별 시스템을 구동시키는 펄스 수(N)는 코드 생성기와 기지국간의 바람직한 거리 및 코드 안정성에 따라 설정될 수 있다.

본 발명에 따른 식별 시스템은 바람직하게는 자동차에서 사용되며(도 1 참조), 상기 자동차와 관련하여서는 실시예를 통해 더 자세히 설명된다. 본 발명에따른 식별 시스템은 컴퓨터, 전화, 인터넷, ATM, 유료 도로, 탑승 수단(교통 카드), 룸(room), 빌딩 등과 같은 다른 물체에도 사용될 수 있다. 따라서 한 편으로는 올바른 코드가 사용되고, 코드 송신기(6)가 실제로도 물체의 근방에 배치된 경우에만 인가의 확인이 가능하여야 한다.

도 1에는 자동차(1)에 사용된 경우 안테나(3)의 가능한 위치가 제시되어있다. 바람직하게는 안테나(3)가 도어 또는 트렁크 루프에 배치된다. 상기 안테나는 실내 미러, 외부 미러, 펜더(fender) 또는 자동차(1) 내 노출된 장소에 배치될 수도 있다.

트리거 신호(A)는 한 번 또는 여러 번 반복적으로 호출되거나(예컨대 자동차의 스위치 또는 도어 손잡이의 동작시), 사람이 접근하기 전까지는 트리거링 및 방출되지 않는다. 코드 송신기(6)가 트리거 신호를 수신하면, 상기 송신기는 트리거 신호를 이용하여 부호화된 응답 신호를 발생시켜 그것을 다시 전송한다.

상관 함수의 계산된 값이 사전 설정된 임계값(S) 위에 놓이는 경우에만(코드 송신기(6)가 자동차(1)에 충분히 근접해있고 올바른 부호화를 사용하는 경우에만) 보안 어셈블리의 허가를 위한 허가 신호가 발생된다. 그 결과, 허가 신호가 도어의 잠금 해제 또는 이모빌라이저의 릴리징을 유발할 수 있다. 물론 이러한 허가 신호를 사용하여 좌석, 미러 등의 사용자 고유의 세팅과 같은 다른 어셈블리들도 컨트롤할 수 있다.

송수신 안테나(3)의 개수 및 위치는, 코드 생성기(6)가 배치될 예정인 검출 영역(코드 생성기와 기지국 사이의 거리) 및 코드 생성기(6)의 운반 편의와 관련한요구 조건들을 충족시키기 위해 자동차 구조로부터 도출된다.

송수신 유닛은 구조상 단일 유닛일 수 있다. 1 개의 송신 유닛 및 공간적으로 그와 분리된 1 개의 수신 유닛이 사용될 수도 있다. 응답 신호의 평가(상관 함수의 계산)는 수신 유닛 또는 별도의 평가 유닛에서 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 식별 시스템은, 모든 전송시 부호화가 그 이전에 비해 변경되는 경우 응답 신호의 도청 및 재생성에 대한 추가적인 보호를 제공한다. 그러한 부호화 변경은 이미 알려져 있으며, 변경 코드 또는 롤링 코드라고도 한다. 이미 공지되어있는 사실이기 때문에 자세히 설명하지 않기로 한다.

본 발명에 따른 식별 시스템에서는 바람직하게는 디지털 신호와 복조 신호의 비교가 실시되는 것이 아니라, 아날로그 신호와 시간 의존적 부호화 신호의 비교가 실시된다. 이 경우에는 신호의 코드 내용보다는 오로지 일치하는 값, 즉 자기 상관 또는 상호 상관을 통해 계산되며, 시간 의존적 아날로그 신호들에 따라 좌우되는 값이 중요하다. 상관을 통해 계산된 값이 임계값(S)보다 큰 경우에만 인가가 확인된다. 그러므로 상기 식별 시스템은 디지털 신호 처리를 위한 고가의 부품들을 필요로 하지 않는다.

바람직하게 사용된 펄스 위상 변조에서는 코드 펄스의 개별 펄스들의 위상 각도가 하나의 정보(여기서는 트리거 신호)에 의해 변경된다. 코드 펄스의 진폭 및 펄스 지속 시간은 변동되지 않고 유지된다. 펄스의 위상 편이는 시간 편향(time deflection)에 의해 표현될 수 있다. 시간 편향의 피크값은 위상 편이에 상응한다. 펄스 위상 변조시 변조 지수 또는 변조 정도는 시간 편향의 피크값을 펄스 주기의 1/2로 나눈 값으로부터 산출된다.

물체측 송수신 유닛 또는 평가 유닛 및 코드 송신기(6)는 각각 1 개의 메모리를 가질 수 있고, 상기 메모리 내에는 각각 기준 신호 및 코드(수학적 알고리즘이나 고정 코드)가 저장되어 있다. 상기 메모리는 외부에서는 판독될 수 없고, 인가되어야만 판독될 수 있도록 하는 방식으로 형성된다.

Claims (4)

1. 물체, 특히 자동차(1)의 사용 또는 액세스에 대한 인가를 확인하기 위한 식별 시스템으로서,

   - 물체측에 설치된 송수신 유닛(2), 이동 코드 송신기(6) 및 물체측 평가 유닛(2)을 포함하고,

   - 상기 송수신 유닛(2)은 트리거 신호(A)를 발생시켜 이 신호를 방출하며, 이 때 상기 트리거 신호(A) 및 정해진 코드를 이용하여 위상 부호화된 기준 신호(B)가 발생되며, 상기 이동 코드 송신기(6)는 상기 트리거 신호를 수신하고 수신된 트리거 신호 및 상기 물체측 송수신 유닛의 코드와 일치하는 코드를 이용하여 위상 부호화된 응답 신호(D)를 발생시켜 재전송하며,

   - 상기 평가 유닛(2)은 상관 유닛을 포함하고, 이 상관 유닛은 수신된 응답 신호 및 기준 신호(B)를 이용하여 상관 함수의 상관값을 산출하며, 상기 상관값이 사전 설정된 임계값(S)보다 큰 경우에만 보안 어셈블리(4, 5)를 제어하기 위한 허가 신호를 발생시키는 식별 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 물체측 송수신 유닛(2) 및/또는 평가 유닛이 각각 하나의 메모리를 가지고, 상기 메모리 내에는 기준 신호와 코드가 저장되는 것을 특징으로 하는 식별 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 응답 신호(D)는 100 kHz보다 큰 주파수 범위 내에 있는, 바람직하게는 약 433 MHz 또는 약 868 MHz인 반송파 주파수에서 위상 변조되는 방식으로 전송되는 것을 특징으로 하는 식별 시스템.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 평가 유닛(2)은 산출된 상관값(Φ(τ))과 비교되는 임계값(S)을 사전 설정하는 것을 특징으로 하는 식별 시스템.