TW408527B - Improved microchips and remote control devices comprising same - Google Patents

Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（1 ) 發明領域 本發明與安全系統有關’更正確地說，本發明與適用 於遙控裝置中的微晶片，與包含該微晶片的遙控裝置，以 及安全系統有關。 發明背景 以無線電頻率或紅外線做為媒介的遙控襞置已為大家 所熟知，且廣泛用於車輛警報器、建物警報器及車庫自動 門裝置。傳統的遙控系統是以單向傳送為基礎，且安全特 性有限，價格較低，僅可供一般使用。較複雜的裝置是以 雙向傳送為基礎的系統，且有大量的信號交換 (handshaking)，此種裝置也可在市面獲得。不過，由於價 格昂貴且有某些實用上的缺點，因此在商用遙控裝置上並 不常見。前述以單向傳送為基礎的系統在應用的安全上有 兩大缺點，第——它們可傳送的碼通常是固定的，第二一 可用來傳送的組合碼數量很少。無論是那一項缺點都將導 致不合法的使用者也可以進入。只需籍由廣泛的搜尋即可 做到不合法的進入，也就是嘗試所有的組合看它們是否接 受，如果使用適當的設備，可在數分鐘内完成。此外，只 需記錄下某次傳輸的組合碼，就可再傳輸以獲得進入。結 果是，此種傳統的單向系統不須使用經過合法的遙控裝置 或其它安全裝置即可進入。 應用步進碼(code stepping)或跳碼(code hopping)的原 理可改善安全性。美國專利第4,835,407號與第4,847,614號 87136a(9MTI) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------丨丨 - -----"----訂 --------線、、 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 408527 A7 B7 五、發明說明（2 、德國專利第3,244,049與德國專利公開第DE-OS-33 2〇 、DE-OS-32 34 538、DE-OS-34 07 436、及DE-OQ ?21 ^'34 〇7 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 469號中對此原理有詳細的描述。南非專利說明奢 89/8225號也描述一種跳碼遙控系統，與美國專第 4,847,614號類似。 弟 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 美國專利第4,847,614號說明發射機在每次傳輪作々 即產生不同的碼字元^此新的碼字元是根據一指定函數後 從儲存的原始碼字元開始’與先前傳輸的碼字元鍵社 新產生新的碼字元。接收機也以完全相同的方式作業重 相同的方法產生新碼字元，並與接收到發射機的喝字_ 乂 比對。如果兩個碼字元相符(agree) ’中央控制鎖定系統民 被啟動。如果不相符(non-agreement)，接收機即會產生 序列額外的（例如“η”個）碼字元進行比對。之後，如果在 “η”個碼字元後仍堅持不相符，接收機即會轉換到加強安 王模式，此k必須順序傳輸兩連績碼字元，且必須比對成 功後中央鎖定系統才會被啟動。在接收機接下來產生的爪 個碼字元中都必須做雙重比對。如果發射裝置與接收裝置 在超過m+n次後都不相符，即會有另外一個信號指示接收 機’它必須蒐尋它整個碼字元組以嘗試同步。 此 此遙控裝置的基本特徵是接收機僅對接收到的碼字元 與本身產生的碼字元做比較’並不會將接收到的石馬字元解 碼成它原始的單元。因此，如果是不相符，且如果系統使 用於大量RF-裝置中，由於意外接收到其它使用者’不相 符的情況將經常發生，此裝置即會進入加強安全模式， 4- 本紙張尺度適W關家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐5— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 408527 A7 B7 五、發明說明（3 ) 種模式對於使用者不方便。當它進入加強安全模式，接收 機將迫使使用者必須再次操作他的發射機。 此種遙控裝置的另一基本特徵是不相符的“窗口，’， 它仍可為装置接受’是施加於接收到的碼字元與接收機所 產生的碼字元。如果碼字元與第一次的嘗試不同，接收機 接著產生第二個碼字元與接收到的碼字元進行比對。此程 序也許必須重複的次數與“窗口’’大小相同，該“窗口”是内 預建於接收機内的演算法。視執行此程序的電子裝置、“ 窗口，’的大小以及第一次接收到的碼字元與接收機第一次 產生的碼字元間不相符的範圍而定，此裝置每次傳輸的反 應時間都不相同，且可能會很冗長。不過，當發生接收機 與發射機不相符的次數超過n+m次的情況，此系統的作業 會有嚴重問題。 前述專利中言及，提供另一信號給接收機，以指示接 收機必須完成所有的蒐尋以獲致同步。由於可能的碼字元 數量極大(>1〇9) ’可能需要數分鐘的時間才能成功。此專 利甚至建議使用者打開發射機取出電池以縮短蒐尋的時間 〇 以上情況對於使用者皆不方便。如果此程序經常重複 也會出現戈'全上的危險。取掉電池的建議更是排除了發 射機之計數器使用非揮性記憶體單元(EEPR0M)的可行性 。在發射機中使用EEPROM具有數項優點，例如免去待機 所需的電力，可延長電池使用的壽限，所需的同步動作較 少’且保證正向步進(安全性較高）。如果此系統必須擴充 本紙張尺度適用中國iS^(CNS) A4規格（210 X 297公 -------------.-------訂-------線 1 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁> 408527 A7 一 B7 五、發明說明（4 ) 到解碼二個以上的發射機，如果接收到不合法的碼字元， 它必須步進通過2(或以上）X n個碼字元_ 此外’上述系統對新發展之複雜的“截碼機，’(code grabber)也很脆弱。當合法發射機(例如標準的單按鈕車庫 門遙控器發射機)被啟動，新式的戴碼機戴收其所傳輸之 碼字元的一部分’並干擾其所傳輸之碼字元的其它部分。 在相同的發射期間’截碼機接著干擾它已截取或記錄到的 碼字元部分’並接著戴收或記錄所剩下之先前被其干擾的 碼字元。接著截碼機完全干擾信號，直到使用者釋放合法 發射機的按紐為止。結果是，截碼機現在有一組完整的合 法碼字元，且車庫自動門内的接收機到目前為止尚未接收 到傳輸的信號。截碼機不斷重覆以上的程序，直到使用者 第二次釋放按鈕，此時截碼機已有兩個有效碼字元，然而 車庫自動門内的接收機還是未接收到任何訊息。在使用者 第二次釋放按鈕後，戴碼機發射它捕捉到的第一個碼字元 ，車庫門關閉。使用者會想到，第一次的傳輸只是因雜訊 而未被接收，並開車離開。現在截碼機擁有第二個有效碼 字元，可在以後發射該有效碼字元將車庫門打開。 發明概述與目的 本發明的目的是提供高安全性之遙控系統使用的編碼 與解碼微晶片，但並不過分犧牲易用性，它包括遙控裝置 的發射機與遙控裝置的接收機，其中遙控裝置的發射機中 包括編碼器微晶片，該編碼器微晶片是構成電子電路的— *6- 本紙m凡度遇用Y固四豕ί尔平現格（210 X 297八楚 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -Γ1-----訂 --------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 408527 A7 B7 五、發明說明（ 部分，適合用來發射一編碼的傳輸值，並可由解碼器微晶 片解碼，且其中遙控裝置的接收機包括解碼器微晶片，該 解碼器微晶片是構成電子電路的—部分，適合用來接收並 解開被編碼的傳輸。 本發明的另一目的是提供一安全的系統，可經由一簡 單但可靠且安全的方法達到遙控裝置之發射機與接收機的 同步。 根據本發明的一方面，其所提供的編碼器微晶片包括 :⑴在該微晶片中内建之識別碼（idendflcati〇n number)以 及機碼（unit number)與步進計數器值（stepping c〇unter value)兩者的組合上執行非線性編碼函數，俾產生一傳輸 值的裝置，該傳輸值只能被具有相同識別碼之相關解碼函 數所解碼；以及(2)於收到同步指令時產生計數器值的裝置 ，該值可與同步指令一同編碼，以產生同步傳輸值，該值 有助於與具有相同識別碼的相關解碼器微晶片同步。編碼 器微晶片進一步包括改變的裝置，例如在編碼器微晶片工 作一段時間後’將計數器的值加上或減去丨以上的數字。 編碼函數可利用下列方程式描述： 匕碼(識別碼，（機碼，計數器值)）=傳輸值 上所述的編碼與相關的解碼函數是非線性函數。密碼 領域經常使用此類型函數，此函數的特性是可防止或至少 能抑制下一個輸出被預測，即使非線性函數及前一次的輸 出被查知，只要識別碼(PIN)仍未知，就可防止被預測。 機碼至少是一個位元的值。雖然它可擴充至數千甚至 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 X 297公釐） {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .·„-------訂---------線' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 408527

五、發明說明（6 ) •^'濟部智慧財產局員工消費合作社印製 更多個位元’但必須瞭解的是，機碼愈長，所提供的安全 性愈佳，但微晶片的價格也愈高。 計數器值也以超過1個位元的長度為佳，它也可擴充 至數千甚至更多個位元，但必須暸解的是，計數器值的碼 愈長’所提供的安全性愈佳，但價格也愈高。 吾人發現，以16位元的機碼與16位元的計數器值而言 ，當兩者結合時，就可獲得適當的安全性，因為它們都可 組合出超過65,000種不同的組合，將它們全部結合在—起 ，將可超過(40)億種組合。同樣地’識別碼的長度最好超 過1個位元，最好長達64個位元，如此，將可有1〇〗9以上不 同的組合。 傳輸值的長度最好至少16個位元，必須瞭解的是，如 果它的長度小於16個位元，它的安全性將降低，導致容易 被解碼。 根據本發明的另-方面’它提供—種解碼器微晶片， 包括：⑴在接收刺傳輸值以及解碼器微晶片中内建之識 別碼上執行解碼函數的裝置’以便從傳輸值中產生解碼的 機碼與解_計數器值；（2)將解碼料數錄與解碼器計 數器值的範ϋ做裝置；以及(3)在解碼器微晶片將有 效同步命令解碼後，將解碼輯數器值與已產生同步命令 之編碼器微晶片的計數器值同步的裳置。 根據本發明的另-方面，它提供—種解碼器微晶片， 包括·⑴在接收到的傳輸值以及解碼器微晶片_内建之識 別碼上執行解碼函數的裝置，以便從傳輸值中產生解碼的 -8- 本紙張尺度刺中國_家標準（CNS)A4規格（210 X 297公—----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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i I 4—, A7 B7 408527 五、發明說明（7 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 機碼與解碼的計數器值；（2)將解碼的計數器值與解碼器計 數器值的範圍做比對的裝置；（3)識別解碼的機瑪、同步命 令的裝置；以及(4)如果接收到有效的傳輸值，儲存已解碼 計數器值的裝置。解碼器微晶片可包括改變的裝置，例如 ，根據較佳實施例，在接收到有效傳輸值一段時間後，將 儲存的已解碼計數器值加上或減去比1大的值。解碼器微 晶片也可包括對信號執行格式掃猫俾便確認與回應有效傳 輸值的裝置。 解碼器微晶片執行的解碼函數最好能確保解碼的機碼 與解碼的計數器值分別與具有相同識別碼之編石馬器微晶片 所編之機碼與計數器值相同。 解碼器微晶片最好也能包括區別裝置，以區別供一般 作業的已解碼機碼與同步命令間的差異。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 解碼器微晶片可能不會輕易地將解碼器計數器值當成 有效計數器值接受，除非它大於先前接收的有效計數器值 ’但小於先前接收的有效計數器值加上一個!!值，η值構成 編碼器微晶片仍可接受的遺失碼數量。另者，如果解碼的 機碼包括一有效的同步命令，解碼器微晶片也可適合儲存 加上1的已解碼計數器值，做為後續使用的已解碼計數器 值。 此外，解碼器微晶片也可包括比對計數器值與從解碼 器微晶片經過單向同步程序所得到之值的裝置。 同樣根據本發明，它提供一結合編碼器與解碼器的微 晶片’包括：（1)在内建於該微晶片之識別碼以及機碼與步 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 40852Ϊ A7 -—---- R7 _ 五、發明說明" 益值的組合上執行非線性編碼函數的裝置，以便能 傳輪值’該值僅能被可具有相同識別碼之相關解碼 i址斤解碼’（2)在收到一個同步命令後，產生可與同步命 ，編碼之計數器值以產生同步傳輸值的裝置，該傳輸 很奋易與具有相同識別碼之相關解碼器微晶片同步；（3) 在接收到的傳輸值上執行解碼函數的裝置，且識別碼内建 於微曰曰片中，俾便能從傳輸值中產生解碼的機碼與解碼的 计數器值，（4)將解碼的計數器值與解碼計數器值之範圍比 對的裝置；以及(5)在有效的同步命令被微晶片解碼後，將 解碼器计數器值與產生同步命令之編碼器微晶片之計數器 值同步的裝置。 根據本發明另一方面，提供一種發射機遙控裝置，包 括編碼器裝置及傳輸裝置，適合傳輸供能反應該傳輸之接 收機遙控裝置接收的傳輸值，編碼器裝置包括在内建於編 碼器裝置之識別碼以及機碼與可變計數器值之組合上執行 編碼函數的裝置’俾便產生一傳輸值併入傳輸中，該傳輸 值可經由接收機遙控裝置的相關解碼函數執行解碼。 編碼器凌置也可適合經由單向同步程序產生步進計數 益值’供接收機遙控裝置的編碼器裝置同步。 根據本發明，也提供一種包括解碼器裝置的接收機遙 控裝置，它包括的裝置可在傳輸值與識別碼的組合上執行 解碼函數，俾便產生一已解碼的機碼與已解碼的計數器值 ;以及比對已解碼的計數器值與計數器值範圍的裝置。 接收機遙控裝置最好提供一種裝置’它能提供接收到 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·--------訂---------線. 40852 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（9 ) 有效傳輸值後的反應或指示的輸出。 解碼器遙控裝置進一步包括將已解碼的計數器值與在 接收機遙控裝置上由發射機遙控裝置所預先執行之單向同 步程序中所得到的已解碼計數器值做比對。編碼器裝置與 解碼器裝置所得到的計數器值可由電池或利用記憶體裝置 保持。 在本發明的較佳實施例中，所提供的電子遙控裝置包 括編碼器裝置，當其啟動時，可在個人識別碼(PIN)及機碼 與計數器值的組合上執行一編碼函數，以產生多位元碼字 疋。計數器值最好於裝置每次啟動時都會增加。 電子遙控裝置以包括能產生包括多位元碼字元傳輸的 發射機裝置為佳。編石馬器裝置進—步適合於同步程序啟動 後產生同步的多位元石馬字元，其中的同步多位元碼字元是 内建於編碼器裝置中的個人識別碼，以及同步命令字元斑 新的計數器值之組合的函數。編碼器裝置也可進一步包^ 應^•裝置，以產生應急命令。此外，編碼器裂置也可包括 可抹除可程式記憶體裝置，或讀與寫記憶體裝置， 裝置中也軸模式裝置’用以儲存最後一 為月b谷易地將夕位元個人識別碼程 該裝置也可包括m置。 錢體裝置 、如附加的安全特性，編碼器裝置也可包括驗證 用以驗證個人識別碼不能被I ^ m幻…, 了阻擋所有改變或驗 _碼的進—步錢，另有裝置鎖住與個人識別碼 -11. ---------I--裝-----^----訂---------線 ' --------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國爾(cns>a^>^ 297公釐）

五、發明說明（i〇 ) 408527 間的介面。 在本發明的另一個較佳實施例中所提供的電子遙控裝 置包括解碼器裝置’供解開接收自發射機裝置的多位元碼 字元。 解碼器裝置也可適合施加一函數於接收機所接收到的 多位元碼字元，以得到編碼函數已被施加的機碼與計數器 值。 編碼器裝置的個人識別碼最好與解碼器裝置的相同， 否則，解碼器裝置的機碼與計數器值窗口極可能無法與編 碼器裝置已施加函數的機碼與計數器值相合，接收到的碼 字元會被忽略。 解碼器裝置最好適合：（1)將傳輸之碼字元的已解碼機 碼與它預先内建的機碼做比對，且於相合時，（2)檢查計數 器值是否落於計數器值的有效範圍内，如果滿足上述兩項 條件，（3)提供一個旗標型式的指示至外部，以及(4)如果 發現該值有效，儲存接收到的計數器值。 如果條件之一無法滿足，解碼器裝置也可進一步適合 忽略接收到的多位元碼字元，並為其它的多位元碼字元掃 瞄它的輸入。 每一個編碼器與解碼器裝置可包括可程式的裝置，驗 證與鎖個人識別碼(PIN)。此外，解碼器裝置也可包括儲存 所接收到之最後一個計數器值的裝置。 此外’根據本發明，編碼器裝置也可包括在計數器值 序列中辨識偽計數器值的裝置，以及回應它以防止去同步 -12- 本紙張尺度適用中關家標準規格⑵G x 297公爱） ------------------訂---------線..}r (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 408527

發明說明（Γ 的裝置。為防止去同步，也可包括指示低電量的裝置。此 外v為碼器褒置也可包括步進同步命令字元以防止來自非 法使用者相同的同步命令字元。 D同樣地’根據本發明，解碼器裝置也可包括辨識編碼 器裝置所產生之應急命令的裝置以及對其反應的裝置。此 外，解碼器裝置可包括辨識其它命令或/及-個以上機碼 與獨立计數器且不需要執行一次以上解碼程序的裝置。 圖式概述 現將藉非限制之範例並參考所附圖式說明本發明 中 其 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1是按本發明之編碼器微晶片的方塊圖； 圖2是按本發明之解碼器微晶片的方塊圖； 圖H碼11微“所能執行之功㈣流程圖； 圖 圖計數器值的較佳格式 圖6是傳輸值的較佳格式。 以及 圖 ·.-------訂-------- 線、 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 較佳實施例描 、現請參閱圖卜編碼器微晶片從—對開心接收輸入， 並G括控制單7〇2、模式單元3、傳輸計數器4、保持輸入 字元的輸人暫存器5、保存識別碼的骑存器6、執行非線 性函數關難置7、保存編碼值以及將編碼值重複饋入 發射機1〇的位移暫存器8、以及保存編碼器微晶片組態的 _ -13- 本紙張尺錢財_家醉<cns)A4 408527 A7 __B7____ 五、發明說明（12 ) 狀態暫存器9。狀態暫存器9、識別碼以6及發射機計數器4 都是暫存器或記憶體單元，都可程式輸入微晶片，它們可 以是非揮發性記憶體(EEPR〇M)或是需要電池給電的揮發 性記憶體(RAM)。拜這些技術所賜，編碼器微晶片的功能 可在專屬的邏輯中實施，雖然也可在微處理器中實施。 現請參閱圖2，圖中顯示接收機1;1接收來自發射機1〇 的傳輸值。接收機11的輸出饋入位移暫存器12。位移暫存 器12中的值被解碼邏輯13使用從m暫存器14中得到的識别 碼解碼，從解碼邏輯13得到的結果包括解碼的機號與解碼 的計數器值，並儲存到已解碼暫存器15中。前述所有步驟 都在控制單元16的控制之下執行。解碼器微晶片也包括四 個計數器暫存器，分別為丨7、18、19、2〇，其内儲存解碼 器計數器的值’並與控制單元16從已解碼暫存器15中所得 到的已解碼計數器值做比對。也提供4個輸出分別是21、 22、23、24，並可為控制單元16所用，以顯示所接收到的 是何種資料。 解碼器微晶片進一步包括袼式掃描裝置26，用以掃描 與驗證接收機11所接收到的任何傳輸。 為防止曾經被同步命令用過的值又被後續的同步命令 使用，因而提供同步記憶體袭置28。 現請參閱圖1，解碼器的識別碼6是由使用者所程式的 秘密值’以提供系統的安全。雖然有數百萬個使用者都使 用相同的編碼器（圖1)與解碼器（圖2)微晶片，但每一個使 用者都有非常高的安全性。解碼器微晶片只能正確地解開 "14· {靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) | ^ n t n Is —a 1 I 1 ϋ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（210 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 408527 Α7 _ Β7 五、發明說明（13 ) 具有相同識別碼之編碼器微晶片所傳送的值。此外，特定 的解碼器也可由它的狀態暫存器9的值定義。狀態暫存器9 的格式如圖5所示。 輸入控制裝置的輸入1可超過1個，它也影響狀態暫存 器9的值。 發射計數器4可以先程式一個初始值，再於編碼器每 次傳送的時候改變’如增加或減少。此外，編碼器也包括 時序裝置或電路’圖中未顯示，它可暫停一段指定時間， 例如每次傳送完後暫停30到60秒，並在該時間結束後，發 射計數器4也改變，例如，根據較佳實施例，增加的數值 大於1，例如8或16，以提供進一步的安全性，以對抗某些 掠截碼的裝置。例如’如果編碼器微晶片的計數器值設定 在傳送或啟動後30秒改變，且編碼器微晶片在3〇秒的周期 内操作了兩次’根據較佳實施例，計數器的值只改變一次 〇 到編碼功能的輸入字元5包括機喝（輸入暫存器$中的 CSR3與CSR2)與傳輸的§十數器值(輸入暫存器5中的CSR1斑 CSR0)。非線性編碼功能7使用識別碼6將輸入字元5映射到 傳輸值，儲存於傳輸位移暫存器8中。此值可進一步編碼 ，以成為傳輸的格式’如圖6所示。 非線性函數可以是任何複雜度足夠的非線性函數，且 它與解碼函數相關’即’如果非線性解碼器函數使用相同 的識別碼施加於傳輸值，它將產生如輸入字元5中值。 編碼器的作業在圖3的流程圖解釋。當電源施加於編 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4覘格（210 x 297公釐） ilium---裝·'---^----訂----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線、 A7 五、發明說明（14 ) 碼器微晶片時，它將按所顯示的順序執行它的功能。它首 先將其重置到足義的狀態，以便開始正常作業（31)。這對 辨識編碼器的作業能於任何時間結束非常重要。如果不是 結束’它將順序執行圖3中所示的功能，一直到達等待S 圈（45)為止。編碼器微晶片將在此點暫停它的活動，且不 再執行進-步的功能’ i到重置功能(31)再被執行。步驟 (32)所示的測試乃是根據控制單元2從開關！所接收到的輸 入0 現將更詳細說明圖3所示的編碼器作業。編碼器啟動 後將順序執行下述動作’直到結束為止。第一個動作（31) 是重置本身。接著編碼器將增加發射機的計數器值，編碼 器在每次被啟動傳輸一個值時，它都會重複此動作。 接下來輸入將被測試(32)，以決定需要一般或其它（公 用）命令。輸入也將影響狀態暫存器。根據輸入，適當的 命令值將被載入CSR2暫存器的機碼部分。如果在(32)決定 的是一般模式，CSR2被設定成AAH，否則CSR2被設定成 ΧΧΗ»編碼作業(34)將開始從輸入字元5產生傳輸值。該傳 輸值將被傳輸4秒(35)。如果過了此時編碼器仍被啟動，它 將再繼續增加發射機的計數器值(36)，並在再次編碼輸入 字元(38)前，先將不同的值载入CSR2暫存器，A5H，例如 是“應急”命令值(37)。所得到的傳輸值將再次傳輸一段時 間（1 秒)(39)。 如果傳輸仍未被結束，編碼器的作業將繼續執行同步 的程序。此可包括將傳輸計數器的值增加256(40)，並將 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -¾¾ ..---^----訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 40852? Α7 -；__Β7 五、發明說明) CSR2的值設定成55H，以指示一個同步命令(41)。它將在 傳輸前再度編碼輸入字元(42, 43)。一秒之後(43),編碼器 將結束所有進一步的傳輸，並執行最後的等待迴圈’直到 它被關閉（45)。必須注意的是，傳輸順序可於任何時間終 止0 同步順序也可在計數器上執行某些其它測試，以進一 步建立同步計數器值，例如計數器值的8個低位元必須被 迫為零。 傳輸字元8的長度至少必須等於輸入字元5，但不需要 與識別碼6的長度相同。基於安全性的需求，要求傳輸計 數器（4)的長度必須至少16位元，機碼也是如此。此表示傳 輸字元的長度以32位元為佳。此可提供足夠的安全性，從 傳輸時間與實施成本的角度來看也很實際。 解碼器微晶片的作業與功能實質上複雜許多，將借助 一簡單的範例說明。圖2的方塊圖顯示解碼器微晶片的功 能單元’圖4與4a顯示它的作業流程。 從編碼器的說明中可清楚瞭解，所有要傳輸的資料都 被非線性編碼函數編碼其效果是使傳輸值8與輪入字元5 /又有明顯相似之處。不過，在解碼器處，必須將隱藏在輸 入字元中的資料恢復。 無論傳輸信號是無線電頻率、紅外線、或其它任何適 合的媒介，接收機（11)都必須將其轉換成數位信號。接收 機(11)中的這個數位信號是連續掃瞄(26, 47)自一字元，它 的格式係依照圖6所示。如果有其它較優的袼式也可採用 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) ----^---1 訂-----------線 I n .1 H · 408527

五、發明說明（w ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 。當一有效傳輸字元被辨識，它即被移入解碼器的輸入位 移暫存器（12)。接著，解碼器微晶片的控制（16)將解碼函 數（13)以及來自已程式解碼器識別碼（14)的輪入施加到位 移暫存器（12)中的值。此解碼作業(48)的結果，儲存在解 碼的機碼與解碼的計數器值結果暫存器（15)中^ 接下來的作業(49)是比對CSR2中的值（見圖5)，它是機 碼的一部分，它必然也是解碼結果的一部分，包括同步命 令的碼。如果它們相符，解碼器將沿著流程圖上的路徑繼 續作業(50)，該路徑顯示單方向同步作業。 如果它們不相符，它將續繼從解碼結果暫存器（15)得 到（56)發射機的識別碼。接著，控制（16)計算已解碼的計 數器值與對應的Rx計數器值（17、18、19、20)間的差異 (58)。如果差異大於或等於〇但小於值n，解碼的值即被接 受，其結果即為合法或有效的傳輸。該值η是失去的碼數 量’系統被架構處理該碼。 實際上’此遙控褽置系統包括發射機與接收機，即編 碼器與解碼器組具有相同的識別碼(6、14)，不一定需要保 持元美的同步。 舉例來說，如果η的值為1〇〇 ’那麼，發射機曾經同步 可以被啟動’例如有98次是在接收機的範圍之外（假傳輸) ’且如果在第99次被啟動，傳輸落於接收機的範圍之内， 解碼器執行一次解碼作業，並接受該傳輸為有效傳輪。不 過’如果發生超過100次（例如η=1〇〇)的假傳輸，接收機將 忽略所有來自發射機的進一步傳輸，—直到它接收到解碼 -18- 本紙張尺度適用中闺國家標準（CNS)A4規格⑽x 297公楚） -I-------------------訂---------線' 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) B7

五、發明說明（I7 ) 408527 A7 成有效同步命令的傳輸值。 如果解碼的結果被接受為有效(59)，控制接著決定何 種命令要被傳輸(60、62、64) ’並在回到它掃瞄（47)有效 字元的狀態之前’採取所欲的動作（61、63、65)。有效傳 輸的已解碼計數器值將被改變並儲存(66)在對應的rx計數 器暫存器（17、18、19、20)中。在較佳實施例中，有效傳 輸的已解碼計數器值的值會增加1以上，例如8或16，並館 存(66)在對應的Rx計數器暫存器（π、18、19、20)中。當 然’接收機儲存的計數器值增加或改變，應被設定成與發 射機相同。此實施例所提供的額外安全性，足以應付前所 述之全新發展的截碼機。此裝置一旦接收到有效的傳輸， 對該解碼器微晶片而言，該次傳輸的計數器值以及所有先 前的計數器值都會變成無法接受。 單向同步程序基本上是建立匹配之發射機與接收機間 的同步。如果作業(49)的傳輸被辨識出是同步命令，控制 將繼續執行進一步的測試以驗證(5〇)計數器的格式與同步 命令的要求一致。例如，已解碼計數器值的8個低位元必 須為零。如果格式與同步命令的規格不一致，控制會將解 碼态微晶片帶回作業(47)，並忽略已解碼的值。 如果已解碼的值通過測試(5〇)，解碼器將繼續測試同 步計數器值，與先前的有效同步作業（51、52)比對，如果 辨識出重複，解碼器將忽略此解碼的字元並回到（47)。不 過’如果命令通過(54) ’解碼器的計數器值將立刻修正到 已解碼的值加1。此值可以是計數器長度之限制内的任何 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------馨裝-----r----訂---------線}r {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^08527 A1 五、發明說明（18 ) 值，當然，格式要符合同步命令的要求。解碼器將給一個 它接文新計數器值的指示（55) ^在自動的應用中，此可控 制閃爍燈光開或關，用來告知使用者已完成同步σ 從安全性的角度來看’應該注意的是，雖然解碼器的 計數器已經同步，但在它指示有效的接收(61、63、65)前 ’解碼器仍需根據新的計數器值接收有效的傳輸。就該事 而論’由於編碼函數的非線性效果，以及它是構成被編碼 之輸入子元一部分的事實，任何同步命令以外的其它命令 無法從傳輸值中決定。 非常重要的一點是’在同步程序中要獲致所能達到的 最高安全性’因為在單向系統中同步程序總是最弱的一環 。由於窗口 η可以很大’且可以用EEPROM儲存計數器值 ’因此很少需要同步。其它的使用者無法影響匹配的編碼 器/解碼器組的作業。此組將自動保持同步，不需要使用 者的任何動作^ 同步是非常簡單且直接的程序，對使用者的衝擊非常 有限’因為它僅需數秒鐘的時間，而且不需要額外的信號 或動作。由於同步值在非揮發性記憶體中無法重複的事實 ’因此系統可提供極高的安全性。 根據一種實施例’編碼器微晶片與解碼器微晶片具有 時序或暫停的裝置或電路，可暫停一段時間，例如3〇或6〇 接者Φίΐ aa片被關閉。根據 > —種實施例’在微晶片被關 閉前’計數器值會被改變，例如在較佳實施例中，在傳輸 或接收信號的一段時間後，增加一個大於1的數值，例如 -20- 本紙張尺Μ用標準（CNS)A4規格（21〇 χ挪公爱） (請先閱讀背面之注i項再填寫本頁) -裝----訂---------線、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 40852Ϊ A7 B7 五、發明說明（19 ) ’根據實施例’在微晶片被關閉前的一段時間後，計數器 的值增加8或16。舉例來說，根據前所述的一種實施例， 系统包括編碼器微晶片與解碼器微晶片，其工作方式如下 。時序電路或裝置被程式改變，在本例中是增加，微晶片 的計數器值的增量是16，且目前計數器的值是1〇〇。按下 發射機的啟動紐’致使在傳輸前計數器的值先增加到101 。假§又啟動系統需要按兩下啟動钮，且它們必須在15秒内 發生，那麼’系統目前的計數器值為102，在下次被啟動 時應該傳輸103。根據本實施例’微晶片不會被完全關閉 而是暫停’大約30秒後，在微晶片關閉不再傳輸新值之前 ，計數器被加上16，結果計數器值變為118。結果是，此 系統在下一次啟動後的下一次傳輸時，所根據的計數器值 不119。根據較佳實施例，如果發射機，即編碼器微晶片 在指定的時間周期（例如15秒）内被啟動兩次，且微晶片被 設定為改變，例如根據較佳實施例的改變是增加，計數器 值在一較長周期後(例如30秒)被啟動，那麼計數器值僅改 變一次而非兩次。 根據以上所描述的本發明實施例，解碼器的計數器也 可增加相同的值’例如在接收到有效碼字元後增加16。解 碼器的計數器值最好是在編碼器計數器值之後增加，例如 5到10秒之後。根據本實施例，接受信 號碼的解碼器窗口 ，其大小最好是增加數字的2或數倍，以確保需要加倍傳 輸重新同步的情形不會經常發生。此實施例提供一簡單、 便宜的系統，且可輕而易舉地防止新式截碼裝置的干擾與 -21- 冬紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公楚） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 40852Ϊ A7 B7 五、發明說明（2〇 ) 記錄第一與第二傳輸信號，傳輸第一信號，同時保存第二 信號俾便於合法使用者離開後的非法進入。 -22- I.----------6S ·.-------tr---------線 J (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. A8 B8 I 408527 g 六、申請專利範圍 專利申請案第87106948號 ROC Patent Appln. No.87106948 中文+請專ί ij範食#主本一附/(车一 Amended Claims in Chinese - Enel. I (Submitted on December , 1999) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1. 一種包括編碼器微晶片與解碼器微晶片的系統，其中 該編碼Is微晶片包括： 儲存識別碼的裝置， 儲存計數器值的裝置， 於每次編碼器微晶片操作時改變該計數器值的裝置， .在該計數器值上使用該識別碼執行非線性編碼函數以 便產生傳輸值的編碼裝置， 在編碼器微晶片開始操作的一段指定時間後，改變已 改變之計數器值的第二裝置，惟如果在指定之時段内 編碼器微晶片的操作超過一次，用於改變的第二裝置 也僅改變計數器值一次；以及 該解碼器微晶片包括： 儲存第二識別碼的裝置， 從該編碼器微晶片接收該傳輸值的裝置； 在該傳輸值上使用該第二識別碼執行解碼函數俾便從 該傳輸值中產生已解碼計數器值的裝置， 儲存由該執行解碼函數之裝置對先前傳輸之傳輸值解 碼所取得之第二已解碼計數器值的裝置； 在解碼器微晶片每次接收到傳輸值的一段時間後改變 已儲存之第二已解碼計數器值的裝置；以及 .21 - 87136b(9MTI) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂. 丨線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A8 B8 I 408527 g 六、申請專利範圍 專利申請案第87106948號 ROC Patent Appln. No.87106948 中文+請專ί ij範食#主本一附/(车一 Amended Claims in Chinese - Enel. I (Submitted on December , 1999) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1. 一種包括編碼器微晶片與解碼器微晶片的系統，其中 該編碼Is微晶片包括： 儲存識別碼的裝置， 儲存計數器值的裝置， 於每次編碼器微晶片操作時改變該計數器值的裝置， .在該計數器值上使用該識別碼執行非線性編碼函數以 便產生傳輸值的編碼裝置， 在編碼器微晶片開始操作的一段指定時間後，改變已 改變之計數器值的第二裝置，惟如果在指定之時段内 編碼器微晶片的操作超過一次，用於改變的第二裝置 也僅改變計數器值一次；以及 該解碼器微晶片包括： 儲存第二識別碼的裝置， 從該編碼器微晶片接收該傳輸值的裝置； 在該傳輸值上使用該第二識別碼執行解碼函數俾便從 該傳輸值中產生已解碼計數器值的裝置， 儲存由該執行解碼函數之裝置對先前傳輸之傳輸值解 碼所取得之第二已解碼計數器值的裝置； 在解碼器微晶片每次接收到傳輸值的一段時間後改變 已儲存之第二已解碼計數器值的裝置；以及 .21 - 87136b(9MTI) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂. 丨線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） AS 408527 1 六、申請專利範圍 在信號上執行格式掃描，以確認信號與特定格式一致 的裝置。 2. —種編碼器微晶片包括： 儲存識別碼的裝置； 儲存計數器值的裝置； 僅於編碼器微晶片操作時改變該計數器值的裝置； 在至少該計數器值上使用該識別碼執行編碼函數籍以 產生傳輸值的編碼裝置；以及 在編碼器微晶片被操作一段時間後，改變已改變之計 . 數器值的裝置。 3. —種發射機遙控裝置，包括： 申請專利範圍第2項中的編碼器微晶片； 調制傳輸值的裝置；以及 傳輸已調制之傳輸值至一匹配之接收機遙控裝置的裝 置。 4. 一種解碼器微晶片，包括： 儲存識別碼的第一裝置； 至少儲存第一計數器值的第二裝置； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 輸出裝置； 資料輸入裝置； 在接收到的資料上使用該識別碼執行解碼函數，以便 產生第二計數器值的裝置； 比對第二計數器值與第一計數器值的第三裝置； 如果該第三裝置執行比對的結果顯示第二計數器值是 -24 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^08527 I D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在第一計數器值的定義範圍之内，則啟動輸出裝置的 啟動裝置； 如果該輸出被啟動，儲存位於第二裝置中與該第二計 數器值有關之資料的儲存裝置；以及 在儲存該第二計數器值後一段時間後，改變該儲存的 第二計數器值的裝置。 5. 如申請專利範圍第4項的解碼器微晶片，其中的啟動裝 置只有當該第二計數器值在該第一計數器值的正向範 圍内時才啟動該輸出裝置。 6. 如申請專利範圍第4項的解碼器微晶片，其中第二儲存 裝置儲存許多計數器值，每一個都與不同的編碼器微 晶片有關。 7. 如申請專利範圍第4項的解碼器微晶片，包括： 如果該第三裝置所執行的比對顯示第二計數器值在第 一計數器值的定義範圍内，用於啟動輸出裝置的啟動 裝置。 8. —種遙控系統，包括發射機與接收機，發射機包括： 儲存第一識別碼的第一裝置； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 儲存與發射機被啟動次數有關之計數器值的第二裝置 > 在第一識別碼及在計數器值上執行編碼函數以便產生 傳輸值的裝置； 傳輸該傳輸值給接收機並指示使用者發射機啟動的裝 置； -25 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 408587 滢 D8 六、申請專利範圍 在發射機啟動一段時間後，改變已儲存之計數器值的 裝置； 接收機包括： 儲存與第一識別碼相同之第二識別碼的第三裝置； 接收該傳輸值的裝置；以及 使用第二識別碼在接收到的傳輸值上執行解碼函數， 以便產生已解碼計數器值的裝置。 9. 一種包括發射機與接收機的遙控系統，包括： 儲存第一識別碼的第一裝置； 儲存編碼器計數器值的第二裝置； 至少在第一識別碼及編碼器的計數器值上執行編碼函 數，以便產生傳輸值的裝置，該編碼器的計數器值視 編碼函數執行的次數而定； 將傳輸值傳輸給接收機並指示使用者發射機已啟動的 裝置； 在傳輸一段時間後，改變已儲存之編碼器計數器值的 裝置；以及 接收機包括· 儲存與第一識別碼相同之第二識別碼的第三裝置； 接收該傳輸值的裝置； 使用第二識別碼在接收到的傳輸值上執行解碼函數， 以便產生至少與編碼器計數器值相同的已解碼計數器 值的裝置； 儲存已解碼計數器值的第四裝置； -26 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I.-----------t-------訂---------線_ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 AS _^08^27 1_ 、申請專利範圍 將已解碼計數器值與儲存在第四裝置中且從前次接收 之傳輸值產生的已解碼計數器值比對的裝置； 決定已解碼計數器值是否落在與已解碼計數器值有關 之特定範圍内的裝置； 若該比對顯示已解碼計數器值落在該特定範圍内，則 使與已解碼計數器值有關之值儲存在第四裝置中之裝 置；以及 在已解碼計數器值儲存於該第四裝置中一段時間後， 改變儲存在第四裝置中之已解碼計數器值之值的裝置 〇 10. 如申請專利範圍第9項的系統，其尹如果該已解碼計數 器值僅在已解碼計數器值正向範圍内，則該決定裝置 決定該已解碼計數器值是否儲存在該第四裝置内。 11. 一種編碼器微晶片，包括： 儲存識別碼的裝置； 儲存計數器值的裝置； 構成第一機碼的裝置，選擇自代表命令的資料、代表 輸入值的資料、代表發射機編號之資料與一常值所構 成的群組， 在編碼器微晶片每次操作時改變該計數器值的裝置， 使用該識別碼在該計數Is值與該機碼上執行編碼函數 ，以便產生一傳輸值的編碼裝置；以及 在傳輸信號產生一段時間後，用以改變已改變計數器 值的第二裝置，其中該機碼的修改與編碼器操作的時 -27 - 本紙張尺度適用ΐ國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ij-------------------訂---------線- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A8 B8 C8 i〇8527 、申請專利範圍 間長度有關。 12. —種編碼器微晶片，包括： 具有計數器值的計數器； 與該計數器連接的記憶體； 編碼器連接到該計數器與該記憶體用以增加該計數器 ，使用儲存在該記憶體中的識別碼在該計數器值上執 行編碼函數，並產生一傳輸值；以及 一時序電路連接到該編碼器，供設定一段時間，於該 設定時間後，該計數器改變。 13. —種解碼器微晶片，包括： 儲存有前次傳輸之計數器值的記憶體； 資料輸入蜂； 一解碼器，連接到該記憶體與該資料輸入埠，使用儲 存在該記憶體中的識別碼在該資料輸入埠所接收之資 料上執行解碼功能，並用以產生已解碼計數器值； —比較器連接到該解碼器與該記憶體； 輸出電路； 輸出啟動電路，連接到該比較器與該輸出電路，用以 啟動該輸出電路，供比對該已解碼計數器值與儲存的 計數器值，如果該已解碼計數器值是在該已儲存的計 數器值的定義範圍内，即將該已解碼計數器值儲存在 該記憶體内，以及 時序電路連接到該記憶體，供設定一段時間，於該設 定時間後，該儲存的已解碼計數器值改變。 -28 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I -L------訂---------線- 經濟部智慧財產局員Η消費合作杜印製 ^08527 A8 Β8 C8 ------------- 六、申請G範圍' ' 如申鮮利第13項的解碼器微w，其中的該輸 ^啟動電H當該已解碼計數器值在該儲存之^數 器值的正向範圍内時才啟動該輸出電路。 I5·—種用於跳碼系統中的編碼器微晶月，其中的增進包 括： a匕 在編碼器微晶片操作一段時間後改變儲存之計數器值 的裝置。 ^ .I6. 一種用於跳碼系統中的解碼器微晶片，其中的增進包 括： 在每一次接收到有效傳輸值一段時間後改變儲存之計 數器值的裝置。 —種跳碼系統，包括申請專利範圍第15或16項的微晶 片0 I- -l·------訂----------線l.'JI- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 Ν: (C 準 標 家 國 國 用 適 度 尺 張 紙 本 楚 公 97 2 X I10 2 {. 格 規