用于运行认证系统的方法以及认证系统技术方案

本发明专利技术涉及一种车辆(3)的认证系统(2、5)，该认证系统用于相对于车辆(3)的认证设备(5)认证便携式ID发射器(2)来为用户(4)开放车辆功能。便携式ID发射器(2)包括至少一个ID发射器UWB天线，并且认证设备(5)包括至少一个具有第一UWB天线(6)的第一车辆UWB接口(6')和具有第二UWB天线(7)的第二车辆UWB接口(7')。此外，还设置有认证设备(5)的控制器件(12)，利用该控制器件可以执行同样也是本发明专利技术主题的认证方法。认证系统可选地还可以包括具有LF天线(8、9)的LF接口(8'、9')和接近传感器(10、11)。

Methods used to run the certification system and the certification system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运行认证系统的方法以及认证系统
本专利技术涉及一种用于运行车辆的认证系统的方法，用以对便携式ID发射器进行认证。本专利技术尤其涉及一种认证系统，利用它可以相对于车辆认证便携式ID发射器，以便为携带有该便携式ID发射器的用户开放车辆功能。
技术介绍
由现有技术公知有不同的所谓的无钥匙进入系统。它们都是以车辆侧的基础设施与便携式ID发射器经由无线电进行通信为基础。在执行无线电通信的范围内例如通过交换和检查加密的授权数据进行所力求的认证。在无钥匙进入系统领域中所公知的并被广泛使用的是对低频(LF)以及高频(HF)的无线电波的利用。借助LF/HF系统进行的组合式通信也由现有技术所公知。在基于无线电的授权系统中，尤其是防止所执行的无线电通信遭受信誉破坏的安全性是至关重要的。在使用便携式ID发射器的情况下开放车辆功能的范围内，由现有技术公知有对定位、间距或者类似的变量进行确定，例如以用于对所执行的双向通信进行可信性检验。例如所公知的是，对便携式ID发射器与车辆侧的认证设备之间的LF无线电通信的信号强度进行评估。补充或者替选设置的用于提高免受信誉损害的安全性的概念可以直接基于以下事实，即，限制LF通信的发送功率。通过限制车辆与ID发射器之间的LF通信的发送功率确保了，例如由车辆发送给ID发射器的LF唤醒信号只有当ID发射器与车辆之间不超过最大间距时才能够被当前另一方通信伙伴接收到。其中许多所公知的认证系统始终具有原则上的缺点，即，例如在所谓的中继站攻击的范围内，LF无线电通信或HF无线电通信可能会被延长。为了避免这类的或者其他的信誉损害，需要采取措施，然而这些措施有时耗费高。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是：对公知的认证方法进行改进，从而使其提供极为高效的但同时也相对便宜的保护，以免使所转发的信号遭受信誉损害。该任务根据本专利技术通过具有权利要求1的特征的方法并且通过具有权利要求12特征的认证系统得以解决。该方法设置的是，使车辆的认证系统运行，以便相对于车辆认证便携式ID发射器。该认证用于为携带便携式ID发射器的用户开放车辆功能的目的。认证系统包括便携式ID发射器和车辆侧的认证设备。认证设备包括一定数量的UWB天线，在任何情况下都包括至少一个第一UWB天线和第二UWB天线。第一UWB天线和第二UWB天线相互间隔开地布置在车辆上。该方法至少设置以下步骤：A)从认证设备的一定数量的UWB天线中选出UWB天线作为选定的UWB天线。UWB天线的选出至少-依赖于至少一个在ID发射器与认证设备之间发送的LF信号的一个接收信号强度或多个接收信号强度来进行，其中，可以设置有两个可能的发送方向，并且/或者-依赖于至少一个在ID发射器与认证设备之间发送的HF信号的一个接收信号强度或多个接收信号强度来进行，其中，可以设置有两个可能的发送方向，并且/或者-依赖于布置在车辆上的一个接近传感器或者多个接近传感器的至少一个接近信号地进行；B)对选定的UWB天线进行驱控，用以在ID发射器与认证设备之间执行UWB通信；C)在ID发射器与认证设备之间执行UWB通信；D)检测ID发射器与选定的UWB天线之间的UWB通信的UWB信号的传输时间；E)检查该UWB信号的传输时间是否小于预设的最大传输时间。根据本专利技术的方法的重要方面是基于对超宽带通信的利用。原则上，在现有技术的某些应用中已知有对超宽带无线电信号(UWB无线电信号)的应用。然而只有近来市场上提供的收发器被提供使用。长期以来，超宽带技术的基本原理都是公知的。然而其直到最近尤其是因为更宽松的法规才可以被用于广泛的应用领域。超宽带技术是近距离无线电通信，它是以发送出短的信号脉冲为基础，该短的信号脉冲在大的频带宽度之内覆盖大量频率。所覆盖的频率范围的宽度尤其是与相应地域的法规的规定有关。相对于已建立的LF和/或HF通信，UWB通信的缺点是，当前可用于UWB通信的许多收发器对脉冲电流要求相对较高。然而，UWB通信却具有原则上的优点是，基于发送出脉冲，使得借助基于传输时间的方案进行距离确定，该方案往往也被称为飞行时间法(英文：Time-Of-Flight-Methode)。例如可以通过如下方式获知第一UWB天线与便携式ID发射器之间的距离，即，将UWB信号从第一UWB天线发送到便携式ID发射器，便携式ID发射器的UWB收发器对该UWB信号进行应答，与第一UWB天线耦合的单元(例如是控制器件)对所检测到的应答信号进行评估。这方面在对发送出与接收之间所经历的时间进行评估的情况下发生。考虑到到达ID发射器的路程、ID发射器内部的处理时间和从ID发射器离开达到第一UWB天线的路程。正如在该示例中，当由车辆侧对传输时间进行评估时，只需要在车辆侧保存ID发射器内部的处理时间，从而可以对车辆侧在发送出UWB信号与接收UWB应答之间测得的时间进行相应的修正。根据经验，以此基于UWB进行的距离确定的精度在普遍设置的距离量级的情况下明显高于以其他的方法进行的例如对LF信号进行信号强度确定或者对LF信号进行三角测量的情况。在基于UWB进行的距离确定中的精度通常在10cm到20cm量级之间。由于UWB信号的纯传输时间与处理时间相比相对较短，使得可以识别出因为发送出UWB信号与收到相应的应答之间的总持续时间出乎意料的长所引起的例如用于在中继站攻击的范围内对该信号进行的恶意操纵时对信号进行的附加处理。这样一来，只有采用非常耗费的措施才有可能进行例如以所描述的中继站攻击的方式所造成的信誉损害。由于使用UWB信号所得到的另一优点在于，因为使用了多种频率，使得遮挡信号的可能性非常小。这是因为，至少对于其中一些同时使用的频率，在发送器与接收器之间总是存在一条可视线的可能性很高。原因是，对于某些频率来说可以预期产生衍射效应或反射。根据本专利技术设置的是，在驱控UWB天线以用于执行UWB通信前从一定数量的UWB天线中选择选定的UWB天线。由于选择了选定的UWB天线，使得可以在有利的情况下实现的是，在仅驱控认证设备的一部分UWB天线的情况下就可以检测到用于距离确定所需的信息。如果情况如此，就可以取消在使用认证设备的另外存在的UWB天线的情况下进行的另外的UWB通信。利用根据本专利技术的方法，因此以有利的方式实现的是，以有利的方式减少了在执行认证过程期间的用于执行UWB通信的能量需求。优选地，第一UWB天线是第一车辆UWB接口的组成部分，第二UWB天线是第二车辆UWB接口的组成部分。特别优选地，第一UWB天线是第一UWB收发器的组成部分，而第二UWB天线是第二UWB收发器的组成部分。这就能够实现紧凑的构造和简单的配置。优选地，第一和第二UWB接口与同一个控制器件耦合，例如与机动车侧的控制器耦合。根据本专利技术设置的是，对选定的UWB天线进行驱控。对选定的UWB天线的驱控的结果是，能够实现ID发射器与认证设备之间的UWB通信。例如可以设置的是，选定的UWB天线将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于运行车辆(3)的认证系统(1)的方法，所述认证系统用于相对于车辆(3)认证便携式ID发射器(2)来为携带所述便携式ID发射器(2)的用户(4)开放车辆功能，/n其中，所述认证系统包括所述便携式ID发射器(2)和车辆侧的认证设备(5)，其中，所述认证设备(5)包括一定数量的具有至少一个第一UWB天线(6)和第二UWB天线(7)的UWB天线(6、7)，所述第一UWB天线和第二UWB天线相互间隔开地布置在所述车辆(3)上，/n其中，所述方法至少包括以下步骤：/nA)从所述认证设备(5)的一定数量的UWB天线(6、7)中选出UWB天线(6、7)作为选定的UWB天线，其中，UWB天线的选出至少/n-依赖于在所述ID发射器(2)与所述认证设备(5)的LF接口(8、9)之间发送的LF信号的接收信号强度来进行，并且/或者/n-依赖于在所述ID发射器(2)与所述认证设备的HF接口之间发送的HF信号的接收信号强度来进行，并且/或者/n-依赖于布置在所述车辆(3)上的接近传感器(10、11)的接近信号来进行；/nB)对所述选定的UWB天线进行驱控，用以执行所述ID发射器(2)与所述认证设备(5)之间的UWB通信；/nC)执行所述ID发射器(2)与所述认证设备(5)之间的UWB通信；/nD)检测所述ID发射器(2)与所述选定的UWB天线之间的UWB通信的UWB信号的传输时间；/nE)检查所述UWB信号的传输时间是否小于预设的最大传输时间。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170428 DE 102017109293.51.用于运行车辆(3)的认证系统(1)的方法，所述认证系统用于相对于车辆(3)认证便携式ID发射器(2)来为携带所述便携式ID发射器(2)的用户(4)开放车辆功能，
其中，所述认证系统包括所述便携式ID发射器(2)和车辆侧的认证设备(5)，其中，所述认证设备(5)包括一定数量的具有至少一个第一UWB天线(6)和第二UWB天线(7)的UWB天线(6、7)，所述第一UWB天线和第二UWB天线相互间隔开地布置在所述车辆(3)上，
其中，所述方法至少包括以下步骤：
A)从所述认证设备(5)的一定数量的UWB天线(6、7)中选出UWB天线(6、7)作为选定的UWB天线，其中，UWB天线的选出至少
-依赖于在所述ID发射器(2)与所述认证设备(5)的LF接口(8、9)之间发送的LF信号的接收信号强度来进行，并且/或者
-依赖于在所述ID发射器(2)与所述认证设备的HF接口之间发送的HF信号的接收信号强度来进行，并且/或者
-依赖于布置在所述车辆(3)上的接近传感器(10、11)的接近信号来进行；
B)对所述选定的UWB天线进行驱控，用以执行所述ID发射器(2)与所述认证设备(5)之间的UWB通信；
C)执行所述ID发射器(2)与所述认证设备(5)之间的UWB通信；
D)检测所述ID发射器(2)与所述选定的UWB天线之间的UWB通信的UWB信号的传输时间；
E)检查所述UWB信号的传输时间是否小于预设的最大传输时间。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用选定的第一UWB天线执行步骤B)至E)，并且
当UWB信号在所述ID发射器(2)与所述选定的第一天线之间的传输时间大于预设的最大传输时间时，
使用选定的第二UWB天线至少执行步骤B)至E)，用以检查UWB信号在所述ID发射器(2)与所述选定的第二天线之间的、代表所述ID发射器(2)在所述选定的第二UWB天线周围的预设的空间内部的定位的传输时间是否小于所述预设的最大传输时间。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(A)中选出UWB天线包括创建预设所述UWB天线的优先级的列表，其中，在考虑到UWB天线的由所述列表预设的优先级的情况下重复至少步骤B)至E)的序列，直至达到预设的中止条件。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述中止条件包括：对于所述一定数量的UWB天线中的预设的下位数量的UWB天线来说，UWB信号在所述ID发射器与所述选定的UWB天线之间的传输时间不超过预设的最大偏差。


5.根据权利要求3或权利要求4所述的方法，其特征在于，在重复步骤B)至E)前，对所述列表进行适配。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当
有UWB信号的传输时间超过若干UWB天线的UWB信号的传输时间的预设的最大传输时间调控偏差时，并且/或者
有UWB信号的信号强度超过若干UWB天线的UWB信号的信号强度的预设的最大信号强度调控偏差
时，在重复步骤B)至E)前从所述列表中去除该UWB天线。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述认证设备具有配属于所述第一UWB天线的第一LF接口和配属于所述第二UWB天线的第二LF接口，
其中，利用第一LF信号在所述ID发射器与所述第一LF接口之间执行第一LF通信，并且利用第二LF信号在所述ID发射器与所述第二LF接口之间执行第二LF通信，
其中，所述ID发射器检测所述第一LF信号的第一信号强度和所述第二LF信号的第二信号强度，并且将这些信号强度转发给所述认证设备，其中，所述认证设备选出UWB天线中的如下UWB天线，用以进行对UWB天线的第一驱控：该UWB天线配属于已发送出具有LF信号强度中最强的LF信号强度的LF信号的LF接口。

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·诺伊霍夫，米尔科·申德勒，
申请(专利权)人：胡夫·许尔斯贝克和福斯特有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE