TWI777539B

TWI777539B - 免持鑰匙系統的安全解鎖方法

Info

Publication number: TWI777539B
Application number: TW110115714A
Authority: TW
Inventors: 劉金邦
Original assignee: 晶豐科技有限公司
Priority date: 2021-04-30
Filing date: 2021-04-30
Publication date: 2022-09-11
Also published as: TW202244377A

Abstract

一種免持鑰匙系統的安全解鎖方法包括用來實施所述方法的一個免匙鑰匙系統，所述免匙鑰匙系統包括一個電子鑰匙可與電子鑰匙連線的一個控制部分以及與控制部分連接的一個鎖具，所述電子鑰匙與控制部分採用無線技術連線，在電子鑰匙與控制部分的距離位於連線距離內時，電子鑰匙與控制部分無線連線，但只有在電子鑰匙位於小於所述連線距離的一個允許解鎖距離內時才允許使用控制部分的一個解鎖單元執行解鎖操作程序，而提供順暢、快速但安全性高的解鎖方法。

Description

免持鑰匙系統的安全解鎖方法

本發明是關於一種免持鑰匙系統的安全解鎖方法，尤指一種電子鑰匙與配置有鎖具的設備在遠端即可連線，但只有在所述電子鑰匙與所述設備的距離夠接近才允許控制設備的鎖具解鎖的方法。

隨著科技的進步，無線傳輸的技術越發成熟，許多需要使用金屬製鑰匙透過手動操作解鎖的領域逐漸替換成免使用鑰匙的電子鎖具，這其中有一種使用智慧型手機作為電子鎖具的電子鑰匙的技術，其主要是在智慧型手機中安裝解鎖應用程式，透過智慧型手機與電子鑰匙自動連線並且輸出識別資料來達到解鎖的目的。為了方便自動連線，通常智慧型手機與電子鑰匙之間較常採用藍牙(Bluetooth)、無線熱點(Wi-Fi)等技術，當智慧型手機進入電子鎖具的連線範圍內時，智慧型手機自動與已配對的電子鎖具連線，在解鎖實質操作上具有較佳的便利性，因為較容易達到真的免手持的效果，也就是說只要在智慧型手機與所述電子鎖具連線的狀態下，可以在沒有手持或操作智慧型手機的狀態下直接操作所述電子鎖具解鎖。

然而這種技術有一個問題就是，無論採用藍牙或無線熱點技術，其連線的距離都很長(例如藍牙有效傳輸距離為10公尺)，假設這種技術使用在住家的門鎖上，只要所述已配對的智慧型手機放在家裏面，恐怕門鎖隨時都是處於可以被解鎖的狀態，因為只要所述智慧型手機與門鎖連線時，任何人都可以操作門鎖解鎖。又或者這種技術使用在例如機車或汽車等車輛上面，在人員距離車輛很遠的位置時，智慧型手機已與車輛的鎖具連線，如此任何人都可以在這種情況下解鎖車輛。因此這樣雖然此技術具有很好的便利性，但卻因為連線距離過遠而可能導致實際使用的安全性不夠理想。

為解決此問題，本發明提供一種免持鑰匙系統的安全解鎖方法，包括：電子鑰匙連線，當一個電子鑰匙位於一個控制部分的連線距離內時，所述電子鑰匙與免匙鑰匙系統自動連線，是否操作免持鑰匙系統的解鎖單元，在所述電子鑰匙與所述控制部分連線且沒有操作解鎖單元時，所述免匙鑰匙系統不輸出識別要求訊號給電子鑰匙，因而所述電子鑰匙不輸出一個第一識別資料，電子鑰匙是否在允許解鎖距離內，在操作所述解鎖單元之後，判斷所述電子鑰匙與控制部分隔開的距離，在所述電子鑰匙位在小於所述連線距離的一個允許解鎖距離外時，所述控制部分不輸出識別要求訊號，因而電子鑰匙不輸出第一識別資料，輸出識別要求訊號，在所述電子鑰匙位在允許解鎖距離內時，所述控制部分輸出識別要求訊號給電子鑰匙，驅使電子鑰匙輸出第一識別資料，同時所述控制部分擷取第二識別資料，第一識別資料識別是否成功，在控制部分接收到來自於所述電子鑰匙的第一識別資料時，識別所述第一識別資料是否正確，第二識別資料識別是否成功，在擷取到第二識別資料後識別所述第二識別資料是否正確，若該第一識別資料或該第二識別資料的任意一者識別錯誤則所述免持鑰匙系統不動作，若該第一識別資料識別正確且該第二識別資料識別正確，所述免持鑰匙系統輸出解鎖訊號。

所述免持鑰匙系統的安全解鎖方法，透過允許採用的無線連線技術方案(例如藍牙或無線熱點．．．)在其原始預設的連線距離(例如10公尺)就連線，但只有在電子鑰匙與控制部分距離夠接近的狀態下(例如1公尺以內)才允許解鎖操作的技術，可以降低因為連線距離過遠導致非電子鑰匙持有者解鎖設備的發生機率，進一步提升免匙鑰匙系統的使用安全性，而提供順暢、快速但安全性高的解鎖方法。

所述的免持鑰匙系統的安全解鎖方法，其中所述當所述電子鑰匙與控制部分隔開的距離小於1公尺時，所述電子鑰匙位於所述允許解鎖距離內。

所述的免持鑰匙系統的安全解鎖方法，其中當所述電子鑰匙位於允許解鎖距離外且操作所述解鎖單元時，所述控制部分不擷取第二識別資料。

所述的免持鑰匙系統的安全解鎖方法，進一步包括：輸出發動機啟動訊號，在第一與第二識別資料都識別正確時，輸出發動機啟動訊號給一個設備，使所述設備包括的一個發動機啟動而可被操作，解鎖單元是否輸出長訊號，在發動機啟動的狀態下偵測所述解鎖單元是否被操作而輸出長訊號，當所述解鎖單元沒有輸出長訊號時不輸出發動機停止訊號並且不輸出上鎖訊號，當所述解鎖單元輸出長訊號時，控制部分輸出發動機停止訊號與上鎖訊號。

所述的免持鑰匙系統的安全解鎖方法，其中所述擷取第二識別資料是在操作所述免持鑰匙系統的解鎖單元時擷取操作者的指紋構成第二識別資料。

本發明提供另一種免持鑰匙系統的安全解鎖方法，包括：電子鑰匙連線，當一個電子鑰匙位於一個免持鑰匙系統的連線距離內時，所述電子鑰匙與控制部分自動連線，是否操作免持鑰匙系統的解鎖單元，在所述電子鑰匙與所述免持鑰匙系統連線且沒有操作解鎖單元時，所述控制部分不輸出識別要求訊號給電子鑰匙，因而所述電子鑰匙不輸出一個第一識別資料，電子鑰匙是否在允許解鎖距離內，在操作所述解鎖單元之後，判斷所述電子鑰匙與免持鑰匙系統隔開的距離，在所述電子鑰匙位在小於所述連線距離的一個允許解鎖距離外時，所述免持鑰匙系統不輸出識別要求訊號，因而電子鑰匙不輸出第一識別資料，輸出識別要求訊號，在所述電子鑰匙位在允許解鎖距離內時，所述免持鑰匙系統輸出識別要求訊號給電子鑰匙，驅使電子鑰匙輸出第一識別資料，第一識別資料識別是否成功，在免持鑰匙系統接收到來自於所述電子鑰匙的第一識別資料時，識別所述第一識別資料是否正確，若該第一識別資料識別錯誤則所述免持鑰匙系統不動作，若該第一識別資料識別正確，所述免持鑰匙系統輸出解鎖訊號。

所述的免持鑰匙系統的安全解鎖方法，進一步包括：解鎖單元是否輸出長訊號，鎖具為解鎖狀態的狀態下偵測所述解鎖單元是否被操作而輸出長訊號，當所述解鎖單元沒有輸出長訊號時不輸出上鎖訊號，當所述解鎖單元輸出長訊號時，控制部分輸出上鎖訊號。

在配合圖式說明本發明的說明性實施例的詳細說明之下將可更清楚瞭解本發明。

10:免持鑰匙系統

20:電子鑰匙

24:設備

30:鎖具

40:發動機

50:解鎖單元

S111:電子鑰匙連線

S115:是否操作免持鑰匙系統的解鎖單元

S117:不輸出識別要求訊號

S119:電子鑰匙是否在允許解鎖距離內

S131:不輸出識別要求訊號

S133:不擷取第二識別資料

S135:輸出識別要求訊號

S151:第一識別資料識別是否成功

S153:不作動

S159:輸出發動機啟動訊號

S171:輸出解鎖訊號

S173:解鎖單元是否輸出長訊號

S175:不輸出發動機停止訊號

S176:不輸出上鎖訊號

S177:輸出發動機停止訊號

S179:輸出上鎖訊號

S191:擷取第二識別資料

S193:第二識別資料識別是否成功

第1圖是免鑰匙系統的示意圖。

第2圖是免持鑰匙系統的安全解鎖方法的流程。

所有圖式係僅便於解釋基本教導而已，圖式中將對構成說明用實施例之元件的數目、位置、關係、及尺寸之延伸將有所說明或在閱讀及了解以下描述後屬於業界技能。另外，在閱讀及了解以下描述後，配合特定力量、重量、強度、及類似要求之精確尺寸及尺寸比例之改變亦屬業界技能。

在不同圖式中係以相同標號來標示相同或類似元件；另外請了解文中諸如“第一”、“第二”等等及類似用語係僅便於看圖者參考圖中構造以及僅用於幫助描述說明用實施例而已。

本發明是一種免持鑰匙系統的安全解鎖方法，是一種在設備(例如門鎖、電動機車、燃油機車．．．)的免持鑰匙系統的無線連線距離過遠距離就已連線，仍然只允許在人員夠接近設備的距離(例如人員與設備的距離小於1公尺)時才允許解鎖操作的解鎖方法。參閱第1圖所示，一個免匙鑰匙系統10包括安裝在一個設備24中的一個控制部分12，所述控制部分12包括安裝在所述設備24的一個解鎖單元50，所述設備24包括用來提供上鎖功能的一個鎖具30。假設所述設備24為一輛機車，所述解鎖單元50可以是設置於機車上且具備擷取指紋功能的一個按鈕，或者所述解鎖單元50也可以是設置於摩托車上的一個指紋擷取裝置。所述鎖具30是機車的轉向龍頭鎖，所述機車(設備24)還包括一個發動機40，所述發動機40可以是一個馬達(電動機車)或是一個燃油引擎(燃油機車)。

所述免持鑰匙系統10還包括可與所述控制部分12無線地連線的一個電子鑰匙20。所述電子鑰匙20可以是一種特製的電子鑰匙(類似遙控器)，或者所述電子鑰匙20也可以是安裝有對應的一解鎖應用程式的一個智慧型手機所構成。此外，所述電子鑰匙20與所述控制部分12的無線連線技術可以包括但不限於藍牙(Bluetooth)、無線熱點(Wi-Fi)等可自動連線的無線技術技術。

本發明的免持鑰匙系統的安全解鎖方法配合所述免持鑰匙系統10來執行。並且為了方便說明，假設所述免持鑰匙系統安裝的設備24為一台電動機車，所述鎖具30是電動機車配備的一個轉向龍頭鎖，所述發動機40是一個電動馬達，所述解鎖單元50是設置在所述電動機車上的一個實體按鈕，並且在實體按鈕上設置一個指紋擷取裝置，使得在按壓所述實體按鈕同時擷取按壓者的指紋，所述電子鑰匙20由安裝有解鎖應用程式的智慧型手機所構成，所述電子鑰匙20與控制部分12之間採用藍牙技術連線(假設自動連線距離約10公尺內)。所述免持鑰匙系統的安全解鎖方法包括電子鑰匙連線S111，當一個電子鑰匙20位於一個免持鑰匙系統10的連線距離內時，所述電子鑰匙20與免匙鑰匙系統10自動連線。也就是說，當已與所述控制部分12配對的電子鑰匙20之間的距離超過10公尺時，所述電子鑰匙20與所述控制部分12之間沒有連線，當所述電子鑰匙20與所述控制部分12之間的距離小於10公尺時，所述電子鑰匙20自動與所述控制部分12連線。

是否操作免持鑰匙系統的解鎖單元S115，在所述電子鑰匙20與所述控制部分12連線且沒有操作解鎖單元S115時，所述免匙鑰匙系統10不輸出識別要求訊號S117給電子鑰匙20，因而所述電子鑰匙20 不輸出一個第一識別資料。假設所述第一識別資料預先設置在所述電子鑰匙20內，所述第一識別資料可以但不限制是所述電子鑰匙20的一個硬體識別碼或者電子鑰匙持有者的一個生物特徵(例如指紋；人臉形狀．．．)，又或者所述第一識別資料也可以是一個加密過的密碼(或稱密鑰)。所述識別要求訊號是指由所述控制部分12發出給所連線的電子鑰匙20要求輸出第一識別資料的一個命令。

電子鑰匙是否在允許解鎖距離內S119，在操作所述解鎖單元50之後，判斷所述電子鑰匙20與控制部分12隔開的距離，在所述電子鑰匙20位在小於所述連線距離的一個允許解鎖距離外時，所述控制部分12不輸出識別要求訊號，因而電子鑰匙20不輸出第一識別資料並且所述解鎖單元50也不擷取第二識別資料S133。詳細地說，即便是在所述電子鑰匙20與控制部分12連線狀態下，若兩者距離在允許解鎖距離之外的狀態下按壓所述解鎖單元50，因為電子鑰匙20與控制部分12相隔的距離太遠而不會發出要求電子鑰匙20輸出第一識別資料的命令，此外由於電子鑰匙20並非位於允許解鎖距離內，因此按壓所述解鎖單元50時，所述解鎖單元50也不會擷取第二識別資料(例如指紋)，據此所述鎖具30仍然保持上鎖，所述發動機40仍然保持未啟動。此設計的好處是，若電子鑰匙20的持有者與設備24的距離太遠時，即便第三人按壓設備24的解鎖單元50，所述設備24也無法被解鎖，因為電子鑰匙20並非位於允許解鎖範圍內，如此可以提高防盜效果。

所述小於連線距離(例如10公尺)的允許解鎖距離可以但不限制小於1公尺，例如當所述電子鑰匙20與控制部分12之間的距離小於1公尺時，所述電子鑰匙20就位於允許解鎖距離範圍內。所述判斷解鎖單元50與電子鑰匙20的距離可以透過但不限制判斷藍牙連線的訊號強度(Received Signal Strength Indication/RSSI)換算而得，也就是說，當所述電子鑰匙20與所述控制部分12連線後，若按壓構成解鎖單元50的實體按鈕，所述控制部分12先透過連線的藍牙訊號強度判斷所述電子鑰匙20與控制部分12之間的距離。所述偵測解鎖單元50與電子鑰匙20的距離也可以採用諸如到達時間差定位法(Time Difference of Arrival/TDOA)或者到達角演算法(Angle-of-Arrival/AoA)、離開角演算法(Angle-of-Departure/AoD)來達成。關於所述偵測、演算或計算相互無線連線的兩個設備之間的距離的技術並非本發明所探討的部分，因而不多加贅述。

輸出識別要求訊號S135，在所述電子鑰匙20位在允許解鎖距離內時，所述控制部分12輸出識別要求訊號給電子鑰匙20(有操作解鎖單元50)，如此所述電子鑰匙20輸出第一識別資料，同時所述控制部分12擷取第二識別資料S191。詳細地說，當所述電子鑰匙20與控制部分12連線並且兩者相隔在允許解鎖距離內時按下所述解鎖單元50，所述控制部分12發出要求輸出第一識別資料的命令給所述電子鑰匙20，在所述電子鑰匙20接收到所述輸出識別要求訊號後將所述第一識別資料傳送給控制部分12。在控制部分12輸出所述識別要求訊號的同時，所述解鎖單元50也擷取按壓者的第二識別資料，例如所述解鎖單元50為設置有指紋擷取裝置的按鈕時，在按壓所述按鈕的同時(電子鑰匙20位於允許解鎖距離內)，按鈕的指紋擷取裝置擷取按壓者的指紋當作第二識別資料。

第一識別資料識別是否成功S151，在控制部分12接收到來自於所連線的電子鑰匙20的第一識別資料時，識別所述第一識別資料是否正確，並且執行第二識別資料識別是否成功S193，在擷取到第二識別資料後識別所述第二識別資料是否正確，若該第一識別資料或該第二識別資料其中的任意一者識別錯誤則所述免持鑰匙系統不動作S153。

所述控制部分12的內部儲存有對應第一識別資料的第一已授權資料以及對應第二識別資料的第二已授權資料，當第一或第二識別資料的其中一者識別不相符時，所述免持鑰匙系統10不作動S153，所述鎖具30保持在上鎖狀態，所述發動機40為未啟動狀態。例如所述第一識別資料為電子鑰匙20的硬體識別碼，第二識別資料為按壓者的指紋資料，當硬體識別碼與所擷取的指紋資料的其中任意一者與所述控制部分12內部儲存的硬體識別碼或指紋資料不相符時，所述控制部分12不會控制所述鎖具30解鎖並且也不會控制所述發動機40啟動為可操作狀態。假設所述第一識別資料為加密過的密碼時，所述控制部分12在收到第一識別資料後需要經過解密才能判斷第一識別資料是否相符或正確。

輸出解鎖訊號S171，只有在第一與第二識別資料都識別正確時，所述控制部分12輸出一個解鎖訊號給鎖具30，鎖具30在接收到所述解鎖訊號時執行解鎖動作。例如電動機車的鎖具30接收到解鎖訊號時，鎖具30解除鎖定，因此電動機車的轉向龍頭可以自由地被操作用來控制所述電動機車轉向。

輸出發動機啟動訊號S159，在第一與第二識別資料都識別正確的同時，輸出發動機啟動訊號給一個設備，使所述設備包括的一個發動機啟動。例如控制部分12輸出發動機啟動訊號給電動機車的馬達，如此所述發動機40啟動後為可被操作的狀態，透過操作所述發動機40供給電動機車的輪胎動力，促使電動機車移動。或者，控制部分12輸出發動機啟動訊號給燃油機車的引擎使引擎發動。

解鎖單元是否輸出長訊號S173，在發動機40啟動與鎖具30解鎖的狀態下偵測所述解鎖單元50是否被操作而輸出長訊號(例如按壓超過3秒)，當所述解鎖單元50沒有輸出長訊號時不輸出發動機停止訊號S175並且也不輸出上鎖訊號S176，當所述解鎖單元輸出長訊號時，控制部分12輸出發動機停止訊號S177並且輸出上鎖訊號S179。換句話說，同一個解鎖單元50透過短按(例如按壓小於3秒)與長按(例如按壓大於或等於3秒)的方式區別出解鎖功能及/或啟動功能(短案)或者上鎖功能及/或熄火功能(長按/輸出發動機停止訊號)，並且在上鎖功能及/或熄火功能只有在鎖具30解鎖及/或發動機40其動狀態下才有作用。

所述免持鑰匙系統的安全解鎖方法，透過允許採用的無線連線技術方案(例如藍牙或無線熱點．．．)在其原始預設的連線距離(例如10公尺)就連線，但只有在電子鑰匙與控制部分距離夠接近的狀態下(例如1公尺以內)才允許解鎖操作的技術，可以降低因為連線距離過遠導致非電子鑰匙持有者解鎖設備的發生機率，進一步提升免匙鑰匙系統的使用安全性。

此外，透過電子鑰匙在無線連線技術方案原始較遠的連線距離(例如10公尺)就可以連線而在近距離才允許解鎖操作的設計，使得解鎖操作的對應速度更加迅速與流暢，而提供順暢、快速但安全性高的解鎖方法。同時這樣的技術也能允許使用公版規格的無線連線技術，換句話說免除了業者為了獲得適當的允許解鎖距離而需要設計特殊規格的無線連線技術的麻煩，這樣也有助於降低成本。

本發明的基本教導已加以說明，對具有本領域通常技能的人而言，許多延伸和變化將是顯而易知者。舉例言之，所述設備24並非只能限制在說明書提及的電動機車、燃油機車上，並且所述設備24也可以是不包括發動機的設備，例如所述設備由一個門與門鎖共同組成，所述門鎖包括控制部分與鎖具，鎖具用來對門上鎖，如此門將無法被開啟，在控制部分12對鎖具30輸出解鎖訊號後鎖具30解鎖，因而門可以被開啟。此外，所述免持鑰匙系統的安全解鎖方法也可以不包括擷取第二識別資料與其相關的程序，因為在缺少第二識別資料的情形下，本發明免持鑰匙系統的安全解鎖方法仍然具有遠距離就可連線但只有近距離才允許解鎖操作的功能。

又或者，免持鑰匙系統的安全解鎖方法可以不包括輸出發動機啟動訊號S159、解鎖單元是否輸出長訊號S173、輸出發動機停止訊號S177、不輸出發動機停止訊號S175以及輸出上鎖訊號S179，例如在所述設備24為門與門鎖時，可以在輸出解鎖訊號S171步驟之後計時一段時間後自動上鎖，或者在輸出解鎖訊號且門開啟又關閉之後自動上鎖，諸如此類簡單的變化均是本發明請求項保護的範疇。

由於說明書揭示的本發明可在未脫離本發明精神或大體特徵的其它特定形式來實施，且這些特定形式的一些形式已經被指出，所以，說明書揭示的實施例應視為舉例說明而非限制。本發明的範圍是由所附的申請專利範圍界定，而不是由上述說明所界定，對於落入申請專利範圍的均等意義與範圍的所有改變仍將包含在其範圍之內。