TWI267626B - Communication device and distance calculation system - Google Patents

Description

1267626 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及通信裝置、距離運算系統。 【先前技術】 近年來，作為為了執行規定的處理而彼此進行通信的 通"is裝置’例如有裝載了被動無錄匙進入系統（passive keyless entry system)的汽車中的車載設備和便攜設備。

10 下面，詳細描述裝載了被動無鑰匙進入系統的汽車中 的車載設備和便攜設備的通信。車載設備例如設置在汽車 的駕駛座側的門上，便攜設備由該汽車的所有者（下面， 稱作攜帶者）持有。並且，攜帶者在停止汽車的引擎後， 開門向車外走出去。 車載設備發送用於判斷在車載設備和便攜設備的可通 信範圍（區域）内是否存在便攜設備的信號（下面，稱作 15信號A)。在攜帶者在可通信範圍内時，便攜設備接收來 φφ 自車載設備的信號A，並發送對應於該信號Α的信號Β。 若車載設備接收到來自便攜設備的信號B，則判斷為在可 通信範圍内有便攜設備。另外，以規定的間隔反覆進行來 - 自便攜設備的信號A的發送。 、20 假設在攜帶者走到可通信範圍外的情況下，便攜設備 不能接收來自車載設備的信號A。因此，車載設備接收不 到來自便攜設備的對應於信號A的信號B。車載設備例如 若在預定的時間内沒有接收到來自便攜設備的信號B，則 向另外設置在汽車内部的控制部發送使該汽車的門鎖定用 5 的指示信號。控制部根據來自車載設備的該指示信號，使 汽車的門鎖定。由此，若攜帶者離開汽車、便攜設備處於 町通信範圍外，則鎖定汽車的門。 接著，一旦走到可通信範圍外的攜帶者回到可通信範 3圍内，則便攜設備再次接收來自車載設備的信號A。並且， 便攜設備發送信號B。若車載設備接收了來自便攜設備的 信號B，則為了判斷便攜設備是否對應於該汽車，例如發 送讀出便攜設備的資訊用的讀出信號。便攜設備根據來自 車載設備的讀出信號來發送便攜設備資訊。車載設備根據 ίο來自便攜設備的便攜設備資訊，判斷便攜設備是否對應於 該汽車。並且，車載設備若判斷為便攜設備對應於該汽車， 則向所述的控制部發送開啟該汽車的門用的指示信號。控 制部根據來自車載設備的該指示信號，使汽車的門開啟。 這樣，在裝載了被動無鑰匙進入系統的汽車中，通過 is車載設備和便攜設備來進行通信，從而不用將汽車的鑰匙 (key)插入到鑰匙孔中，就可以鎖定或開啟該汽車的門。 參照特開2000 — 198420號公報。 但是，在裝載了被動無鑰匙進入系統的汽車的所述車 載設備和便攜設備的通信中，在進行所謂的中繼攻擊（rday 2〇 attack)的情況下，有該汽車被盜的可能性。所謂該中繼攻 擊是指因攜帶者從可通信範圍出去了，本來為不能進行車 載設備和便攜設備的通信的狀態，但通過使用中繼設備而 使車载設備和便攜設備的通信成為可能，從而開啟汽車的 門來偷竊該汽車的盜竊手段。 1267626 下面，使用第十二圖來詳細描述中繼攻擊。第十二圖 是表示經中繼設備A、B的車載設備101和便攜設備1〇2 的通信的圖。車載設備101例如設置在駕駛座侧的門上’ 發送所述的信號Α。車載設備1〇1可以在如虛線C所米的 5通信範圍内進行信號的發送接收。便攜設備102如前所述’ 在接收了來自車載設備101的信號A後，發送對應於該信 號A的信號B。另外，便攜設備1〇2可以在由虛線D所米

10 的通信範圍内進行信號的發送接收。 若攜帶者走到可通信範圍外，則如前所述，不向車載 設備101發送來自便攜設備1〇2的對應於信號A的信號B’ 控制部（圖中未示）根據來自車載設備101的指示信號而 使門鎖定。 這時，將要盜竊汽車的中繼者稱作X、Y。中繼老X 持有中繼設備A並進入到車載設備101的通信範圍C内。 15另外，中繼者Y持有中繼設備B而進入到攜帶者的附近’ φφ 使中繼設備B進入到便攜設備102的通信範圍D内。由於 中繼者X具有的中繼設備A進入到車載設備101的通信範 圍C内，所以接收信號A，中繼設備A檢波信號A，進行 ^ 放大後發送。中繼設備A通過使信號A放大，從而可以在 〜20比車載設備101的通信範圍C寬的範圍内發送信號A。若 中繼者Y具有的中繼設備B接收通過中繼設備A放大後的 信鱿A，則中繼設備B檢波該放大後的信號A，並衰減為 例如中繼設備A放大前的電平的信號A來進行發送。這 時，由於中繼設備B進入到便攜設備102的通信範圍D内， 1267626 所以便攜設備102接收由中繼設備B衰減後的信號A。便 攜設備102發送對應於該信號A的信號B來作為發达來自 車載設備1〇丨的信號Α的設備。若中繼設備Β接收到信號 Β，則中繼設備Β檢波信號Β，進行放大後發送。中繼設備 5 Β通過使信號Β放大，從而可以在比便攜設備102的通信 一 範圍D還寬的範圍中發送信號Β。若中繼設備Α接收由中 • 繼設備B放大後的信號B，則中繼設備A檢波該放大後的 信號B，衰減為例如中繼設備B放大前的電平的信號B來 進行發送。這時，如前所述，由於中繼設備A進入到車載 1Q 設備1〇1的通信範圍C内，所以車載設備1〇1接收由中繼 設備A衰減後的信號B。因此，車載設備101通過接收對 應於信號A的信號β，判斷為便攜設備102處於可通信範 圍内。並且，車載設備1〇1進行使汽車的門開啟用的所述 處理。並且，例如中繼者X進入到開啟（解鎖）的汽車中， 15盜竊戎Ά車。 這樣，在插入中繼設備A、B的車載設備1〇1和便攜 ♦•設備1〇2的通信中，通過使車載設備101經中繼設備a、b 來接收信號B，從而可以判斷為便攜設備102處於可通信 u 範圍内。因此，存在車載設備1〇1向控制部發送使汽車的 2〇門開啟用的指示信號，控制部不管攜帶者是否在可通信範 一 圍内而開啟門的可能性。 "已 【發明内容】 因此，本發明的目的是提供一種為了防止與對方側通 I26^626 信裝置（例如便攜設備）之間的當事人以外的人所進行的 非^通仏，而可以可罪地計算與對方側通信裝置的距離的 =叙置。另外，目的在於提供—種為了防止與對方側通 、5 s裝置（例如車載設備）之間的當事人以外的人所進行的 非^通信，而可以可靠地計算與對方侧通信裝置的距離的 ’ 3信裝置。再有—個目的在於提供-種為了防止第一通信 衣置（例如車載設備）與第二通信裝置（例如便攜設備） _ ”當事人以外的人所進行的非法通信 ，而可以可靠地 °十异第一通信裝置與第二通信裝置之間的距離的距離運算 10系統。 作為用於解決上述問題及其他問題的發明，通信裝置 包括·發送部’其發送用於計算與對方側通信裝置（例如 便攜没備）之間的距離的距離運算用信號；檢測部，其通 過接收從所述對方侧通信裝置返回的所述距離運算用信 15唬二從而對發送時的該距離運算用信號與接收時的該距離 運异用信號的相位差進行檢測；運算部，其根據由所述檢 測部檢測出的所述相位差，運算與所述對方侧通信裝置之 間的距離。 - 另外’通信裝置，其能與對方側通信裝置（例如車載 一 2G設備）進行通信，所述對方側通信裝置發送用於運算距離 的距離運算用信號，通過接收返回的所述距離運算用信 號^從而對發送時的該距離運算用信號與接收時的該距離 運异用信號的相位差進行檢測，並根據所述相位差計算與 所述距離運算用信號的返回位置的距離，其中該通信裝置 口67626 ==所述對方侧通信部發送來的所述距離運算用信 =「種運算第一通信裝置(例如車 二通g置（例如便攜設備）之間的距離的距離運^弟 其中所絲—通信裝置包括：發送部，其發送用二十、管盥 所速^-通料置之間的距離的距離運算用信號^測 部，其通過接收從所述第二通信裝置返回的所述距 用信號，從而對發送時的該距離運算用信號與接 ; 距離運异用信號的相位差進行檢測；運算部，其根據由戶 述檢測部檢測出的所述相位差，運算與所述第二通传妒= 之間的距離；所述第二通信裝置包括返回從所述第二J信 裝置發送來的所述距離運算用信號的返回部。 。 根據附圖及本說明書的記載，會明確本發明的其他特 徵。 八、 15 •· 為了進一步完全地瞭解本發明及其優點，請與附圖一 起參照以下的說明。 【實施方式】 通過本說明書和附圖的記載，至少可以清楚下面的事 20 項0 «第1實施方式》 ===距離運算系統的整體結構例=== 參照第一圖來說明構成本發明的距離運算系統的通信 裝置。第一圖是表示本發明的距離運算系統的整體構成之 一626 /例的功能框圖。 另外，在本實施方式中，將距離運算系統作為用於可 以不用鑰匙操作而使例如汽車的門鎖定或開啟的被動無鑰 匙進入系統的裝置來進行說明。並且，距離運算系統由車 5載設備1 (第一通信裝置、通信裝置、對方侧通信裝置）、 便攜設備2 (第二通信裝置、通信裝置、對方側通信裝置） ^ 構成。另外，車載設備1例如設置在汽車的駕欲座側門的 •藝 車外門把手上，便攜設備2例如設置在該汽車的鑰匙（key) 上0 10 另外，在本實施方式中，在從車載設備1向便攜設備2 的信號的通信中，使用低頻（例如125kHz)的載波。另外， 在從便攜設備2向車載設備1的信號的通信中，使用高頻 (例如312MHz)的載波。即，在從車載設備丨向便攜設備 2的通信中，由於用低頻的載波來進行通信，所以通信速度 15慢。相反，在從便攜設備2向車載設備1的通信中，由於 φφ 用高頻的載波來進行通信，所以通信速度快。使用通信速 度慢的低頻如後所述，是因為有意產生了從車載設備1發 送信號的時間和經便攜設備2返回該信號的時間的信號的 ^ 相位差（也可以是時間差）。另外，在從便攜設備2向車 ^ 2〇載設備1的通信的情況下，通過使用通信速度快的高頻， 從而其間的相位差與從車載設備1向便攜設備2的通信時 產生的相位差相比為可忽略的程度。即，可以僅通過從車 載设備1向便攜設備2的通信中有意產生的相位差，來算 出車載設備1和便攜設備2之間的距離。因此，有意地將 11

Claims (1)

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-、申請專利範圍： L 一種通信裝置，其中包括： 發送部，其發送用於計算與對方側通信裝置之間的足巨 離的距離運算用信號； 檢測部，其通過接收從所述對方侧通信裝置返回@戶斤 述距離運算用信號，對發送時的該距離運算用信號與接故 時的該距離運算用信號的相位差進行檢測； 運异部，其根據由所述檢測部檢測出的所述相位差， 運算與所述對方侧通信裝置之間的距離。 2·依據申請專利範圍第1項所述的通信裝置，复 具有： /、r還 部；二第-頻率的載波調制所述距離運算用信號的調制 解調部，其對所述對方側通信裝置解調了來自所 古的7述距離運算用信號後返回的、用比所述第; 行G的第二鮮的紐卿過的所述麟運算用信號進 3·依據申請專利範圍第1項所述的通錄置，其中， 20 側通部，其判斷所述運算部算出的與所述，方 又置之間的距離是否未超過預定距離； 方二判斷為由所述運算部算出的與所逃街 果，停二:二距離為所述預定距離以上時的判斷結 ，、所述對方側通信裝置的通信。 還^專利範圍第1項所述的通信裝置，其中， ’、有生成所述轉運制信號的生成部， 55 1267626 〇年〔月Η曰修(更)正替換頁 所述發送部反覆發送所述生成部生 ，信號’直到接收從所述對方側通信裝置返=== 算用信號為止， 此離連 士 述生成°卩母當生成規定數量的所述距離運算用作号卢 日守’改變所述距離運算用信號的模式。 ① 依據申味專利範圍第2項所述的通信裝置，其中， =調騎述第—鮮的載波對所述距離運算 用仏唬進仃ASK調制， 笛一 =_部雜所述對方㈣錄置返_、用所述 弟一頻率的魏卿過的所述距離運算用錢進行解調。 6.依據申請專利範圍第丨項所述的通信裝 進一步具有·· 八甲 ’其在每:紐送部發賴述轉運算用信_ 15 料顺收從所麟方舰錄置如的所述距 離運异用信號為止的時間； k 、士1數器，其在每次計時器復位時被重定，用規定頻率 的日守知對通過所述制部檢測出的所述相位差進行計數;'、 2〇 訊 運’其根據所述計數㈣計數值，存儲成為所述 异出與所述對方側通錄置之間的距離的基礎的資 所述檢測部將所述計時器計時的時間進行檢测， 馮時的所述距離運算用信號與接收時的所述距離 用k號的相位差， 所述運算部根據所述計數器用所述規定頻率的時鐘計 1267626 —------_______ 1年έ月>/日修(史广L替換輿 數了所述相位差時的計數值，從所述存儲部讀出所述資 訊，從該距離資訊運算與所述對方側通信裝置之間的距離。 7·依據申凊專利範圍第3項所述的通信裝置，直中， 設置在汽車上， … 5 對控制所述汽車的Η的職或鎖定的控制部， 、1所述_部蘭為由所述運算部算Α的與所述對方 側通k裝置之間的距離未超過所述預定距離時的判 果，作為用於開啟所述門的信號供給； 、" 、將所述判斷部判斷為由所述運算部算出的與所述 10側通b裝置之間的距離在所述預定距離以上時的判 果，作為用於鎖定所述門的信號供給。 、、、。 8· —種通信裝置，其中， 该通信裝置能夠與對方侧通信裝置進行通信，所 方侧通信裝置發送用於運算距離的距離運算用信號，诵、 15接收返回的所述距離運算用信號，從而檢測發送時的^ 離運算用信號與接收時的該距離運算用信號的相位差Ί 根據该相位差來算出與所述距離運算用信號的返回二 距離， 夏的 20 该通信裝置具備返回從所述對方側通信裝置發 述距離運算用信號的返回部。 、、 9·依據申請專利範圍第8項所述的通信裝置，发 還具有： ，、中’ ^解調部，其對從所述對方側通信裝置發送的、用第 頻率的載波調制過的所述距離運算用信號進行解調； 57 I267626 f泮日修(更,上替換頁 L -------- 一 、周制#其用比所述第一頻率還高的第二頻率的載 ^ ’對由所述解調部解綱的所述祕運算用信號進行調 制。 =·依據申請專利範圍第8項所述的通信裝置，其中， 遠具有：為了返回所述距離運算用信號而使所述返回 邻為工作狀態的切換部； 所述切換部根縣自所述對相通信裝置的用於將所 =回部4為作狀態的切換信號，使所述返回部作 狀態。 ’ 11·、依據申請專利範圍第9項所述的通信裝置，其中， #所述解調部對從所料方侧職裝置發送的、用所述 弟-頻率的魏進行過ASK調制的所述距離運算 行解調； 13 A 15 所述_部’用所述第二鮮的載波，對 挪調過的所述距離運算驗號進行獣_。4 if.依據申s青專利範圍第s項所述的通信裝置，I中， 還具有用於發出警報的警報部， 〃 據來自所述對方側通信裝置的、使戶斤述 S報部U純用的警報信號，發出馨報。 WIT隸㈣制方法，其是運算第〆 置通信裝置之間的距離的距離運算系統，其 中， 、 所述第一通信裝置包括： 發送部’其發送用於計算與所述第二通信裝置之間的 58 20 1267626 f降έ月V/日修(更;上替換頁 距離的距離運算用信號； 檢測邛，其通過接收從 — =運算用信號，從而對發送=====述 5收時^，離運算用信號的相位差進行;^用㈣與接 運算舆編料相位差， 來所述第，裝置發送 ω其中Μ.依據申請專利範圍第13項所述的距離運算系統， ，述第一通信裝置具有·· 信號部’其用第-頻率的載波對所述距離運算用 5辻笛第4解调部’其對來自所述第二通信裝置的、用比所 ，述第二通信裝置具有： 策一编，解°周』’其對來自所述第一通信震置的、由所述 。°第」部’調制過的所述距離運算用信號進行解調； 觫，都f調制部，其用所述第二頻率的载波對由所述第二 …陶_的所述距離運算用信號進行調制。 統，中依據申請專利範圍第13項所述的距離蓮算用系 所述第一通信裝置還具有判斷部，其判斷所述運算部 59 1267626 旧修(更)正 鼻出的所述第一通信梦署ife όΑ、+、赞 是否未超過預定距離與所达第二通信裝置之間的距離 通部判斷為由所述運算部算出的所述第- 5以二關^ 通域置之__為所述預定距離 停止與所述第二通信裝置的通信。 統，其中：^專利範圍第13項所述的距離運算用系 费而通仏裝置具有:為了返回所述距離運算用信 號而使所述返回部為工作狀態的切換部； 10通信CL:信裝置為了由所述運算部算出與所述第二 信號，、’發达使所述返回部為工作狀態用的切換 號，使所述返一通信裝置的所述切換信 15其中π.依據中請專利範圍第13項所述的距離運算系統， 成部所述第—通信裝置具有生成所述距離運算用信號的生 用信發送，生成部生成的所述距離運算 返回所述轉^戠Γ止触贿㈣二通信裝置 時士 ===， 18·依據申請專利範圍第14項所述的距離運算用系 1267626 5^1 修顺替換頁 統，其中， 所述第一調制部，用所述第一 所述距離運算用信號； 頻率的載波來ASK調制 第-::::解Γ:調來1所述第-通信裝置的由所述 =^進=ASK調制的所述距離運算用信號; 斤述弟一调制部，用所述第二頻率的載波

由所述第f解調部解調過的所述距離運算用信號；W =第一解調部解調來自所述第二通信裝置的由所述 弟-_部，進行過FSK調制的所述距離運算用信號。 19.依據申請專利範圍第14項所述的距離運算系統， 其中， 為了使用頻譜擴散來進行所述多個第一通信裝置和所 述第二通信裝置的通信，

所述第一調制部，在用所述第一頻率的載波一次調制 I5 了所述距離運#用信號後，二:欠即擴散調制賴述第一頻 率的載波一次調制後的所述距離運算用信號； 所述第二解調部，反擴散來自所述第_通信裝置的通 過所述第一調制部，二次即擴散調制後的所述距離運算用 信號，並進行解調； 所述苐一調制部，用所述第二頻率的载波一次調制了 通過所述第二解調部反擴散解調後的所述距離運算用信號 後，二次即擴散調制用所述第二頻率的載波一次調制過的 所述距離運算用信號； 所述第一解調部，反擴散來自第二通信裝置的通過所 61 1267626 fT年G月日修(更替換頁 述第广調制部’二次即擴散調制後的所述距離運算用信號 並進4亍解調。 儿 2〇·依據申請專利範圍第13項所述的距離運算系統， 其中5 5 所述第一通信裝置具有： 计柃裔，其在每次發送部發送所述距離運算用俨號時 二Γ到接收從所述第二通信裝置返回的物巨離 運异用k號為止的時間； 計數器，其在每次計時器復位時被重定，用規定頻率 10的時鐘對通過所述檢測部檢測出的所述相位差進行計數； 、斤存，部，其根據所述計數器的計數值，存儲成為所述 運算部算出所述第一通信裝置與所述第二通信裝置之間的 距離的基礎的資訊； 所述檢測部，將所述計時器計時的時間進行檢測，以 b作為發送時的所述距離運算用信號與接收時的所述距離運 异用信號的相位差； 所述運算部，根據所述計數器用所述規定頻率的時鐘 計數了所述相位差時的計數值，從所述存儲部讀出所述資 訊，從該距離資訊運算所述第一通信裝置與所述第二通信 2〇裝置之間的距離。 21·依據申請專利範園第15項所述的距離運算系疵 其中， 所述第一通信裝置設置在汽車上， 對控制所述汽車的門的開啟或鎖定的控制部， 62 1267626 ^------ 1厂年匕月vi日修(又「聲挺頁j 將所述判斷部判斷為由所述運算部算出的所述第一通 h裝置與所述第二通信裝置之間的距離未超過所述預定距 離時的判斷結果’作相於雜所述Η的信號供給； =㈣，_為由所述運算部算出的所述第一通 二”所述弟—通信裝置之間的 2的2 ：^果=為轉較料⑽錢^ 其中，射"專利範料丨5項所述的距離運算系統， 所述第二通錄置具有 所述第-通信|置，出純的警報部， 算部算出的所述第一通信^所述判斷部判斷為由所述運 距離在所述預定距細細述第4信裝置之間的 部發出警報用的警報信號^、列斷結果，發送使所述警報 所述警報部，根據來自 信號而發出警報。 ^苐一通信裝置的所述警報 15 1267626 參 viL 更 ( 修 曰 .\n 月 /b 頁

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1267626 1许月> /日修(更)正替換頁 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（一）圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 車載設備1 便攜設備2 CPU 3 計數器4 計時器5 快閃記憶體6 5 發送部7 接收部8 發送天線9 接收天線10 CPU 11 輸入部12 快閃記憶體13 DET 14 調制器15 RF 16、17 接收天線18 發送天線19 轉換器20、21 、T1 10 標誌器23 解調部24 調制部25 OSC26 計時器27

八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：