经验证的距离测距制造技术

本发明专利技术描述与验证装置之间的距离有关的各种技术。可通过要求所述装置中的一者采取一种或一种以上措施以产生仅当所述装置距另一装置至多既定的距离时才可能的结果来验证所述两个装置之间的距离。在某些方面中，通过使用测距信号及响应信号来实现经验证的测距。在某些方面中，所述测距信号可包括随机、伪随机或确定性序列。响应装置可根据已知函数来处理测距信号以产生响应信号。测距装置还可执行操作以确定响应装置正确地处理所述测距装置传输到所述响应装置的测距信号的可能性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请交叉参考案本申请案主张基于2006年4月18日提出申请且受让与本专利技术受让人的第60/793,189号美国临时专利申请案的权利并优先于所述美国临时专利申请案，所述美国临时专利申请案的揭示内容以引用方式并入本文中。
本申请案大体来说涉及距离测距，且涉及距离测距验证。
技术介绍
距离测距涉及到确定两个位置之间的距离。在一个典型的情景中，例如测距仪的装置测量从所述测距仪到另一物体的距离。距离测距装置可采用各种技术，例如激光、雷达、声纳及各种形式的射频(“RF”)信令。为方便起见，在本文中将术语“距离测距”简称为测距。在通信系统中可通过使用RF信令来采用测距。例如，在无线通信系统中，测距装置可确定信号从所述测距装置传送到另一装置所用的时间量、信号从另一装置传送到所述测距装置所用的时间量或所述两者。然后，测距装置可基于这些时间中的任一者及RF信号的已知传播速度(例如光速)来计算所述装置之间的距离。某些系统采用双向消息交换机制来测量两个装置之间的相对距离。例如，第一装置可将测距包发送到第二装置。然后，第二装置可向第一装置发回回复包，其中所述回复包指示第二装置在接收到测距包之后传输所述回复包所用的时间量(即，第二装置的转向时间)。然后，第一装置可使用此转向时间来确定包的实际传播时间。此时，第一装置将总的往返时间计算为从其传输测距包时到其接收到回复包时所经过的时间量。然后，第一装置可通过从总的往返时间中减去转向时间来确定实际传播时间。在实践中，此形式的双向消息交换测距容易受害于第二装置。例如，第二装置可将错误信息在回复包中发送给第一装置，从而使得在第一装置看起来第二装置比实际上更靠近第一装置。例如，第二装置可报告其从第一装置接收到测距包的时间比其实际上接收到测距包的时间更早且还报告其传输回复包的时间可比其实际上传输回复包的时间更晚。一种解决此问题的方法是使用公共/私有密钥交换及鉴别服务器来向第一装置鉴别第二装置。一旦经过鉴别，第一装置即可随后信赖第二装置所报告的信息。然而，-->在实践中，无法以此方式得到信赖的装置也可能需要进行测距鉴别。因此，需要具有更可靠的测距技术。
技术实现思路
下文概述本专利技术的实例方面。为方便起见，在本文中可将本专利技术的一个或一个以上方面简称为“某些方面”。本专利技术在某些方面中涉及测距技术。例如，可采用测距技术来验证或确定两个无线通信装置之间的距离。本专利技术在某些方面中还涉及经验证的测距。例如，经验证的测距可用于确定两个装置之间的距离是否有效或处于可容许范围内。经验证的测距还可用于验证两个装置之间的确定距离的准确度。此时，经验证的测距可用于确保测距装置与响应装置之间的距离小于或等于既定的距离。在某些方面中，可基于装置(例如响应装置)是否能够执行某一动作来验证距离。此时，可将所述行为规定为如果所述装置处于另一装置(例如测距装置)的某一范围内，则所述装置只能执行所述动作(例如产生特定结果)。例如，在采用双向消息交换测距的系统中，响应装置(例如可能需要)可响应于所接收测距信号而在规定的时间量(例如规定的转向时间)内传输信号。此时，可将规定的转向时间规定为相对于与预期测量距离相关联的真实往返传播时间来说相当小。然后，测距装置可通过确定总的所测量往返时间是否小于或等于预期往返时间加上规定的转向时间来验证所述距离。以此方式，由规定的转向时间来限定谎报性装置可谎报的距离。在某些方面中，测距信号可包括随机、伪随机或确定性序列。例如，测距信号可包括脉冲序列，其中每一脉冲具有随机选定的值。在此情形中，来自响应装置的正确响应信号将对应于测距信号的所述序列。在某些方面中，响应装置通过根据基于已知信号响应方案的函数对测距信号进行处理来产生响应信号。例如，响应装置可利用所述函数来处理测距信号所代表(例如在测距信号中发送)的信息。然后，响应装置将经处理信息传输到知晓所述信号响应方案且因而知晓所述函数的测距装置。所述测距装置可由此验证其从响应装置接收的信息已使用所述函数被正确处理、而不是以某一方式被谎报。在某些方面中，测距装置确定响应装置正确处理所述测距装置发送给响应装置的测距信号的可能性(例如机率)。例如，测距装置可采用统计性分析来处理从响应装置接收的响应信号，以获得关于如下的置信度：响应装置实际上正对测距信号作出响应还是正试图谎报对测距信号的响应。附图说明参照下文详细说明、随附权利要求书及附图来考虑，将更充分地了解本专利技术的这-->些及其它特征、方面及优点，附图中：图1为适于提供经验证的测距的通信系统的若干实例性方面的简化区块图；图2为经执行以提供经验证的测距的操作的若干实例性方面的流程图；图3为图解说明信号传输及处理的实例性方面的简化图式；图4为图解说明处理信号的函数的实例性方面的简化图式；图5为可结合经验证的测距来执行的操作的若干实例性方面的流程图；图6为可结合经验证的测距来执行的操作的若干实例性方面的流程图；且图7为适于提供经验证的测距的通信系统的若干实例性方面的简化区块图；根据惯例，图式中图解说明的各种特征可能并未按比例绘制。因此，为清晰起见，各种特征的尺寸可任意扩大或缩小。此外，为清晰起见，可简化某些图式。因此，所述图式可能并未描绘既定设备(例如，装置)或方法的所有组件。最后，在整个说明书及图式中，可使用相同参考编号来表示相同特征。具体实施方式下文将描绘本专利技术的各种方面。应清楚，可以各种形式实施本文教示且本文所揭示的任一特定结构、功能或所述两者仅具有代表性。基于本文教示，所属
的技术人员应了解，本文所揭示的方面可独立于任何其它方面来实施且可以各种方式来组合这些方面中的两个或两个以上方面。例如，可使用任何数目的本文所述方面来实施设备或实践方法。另外，除了本文所述方面中之一者或一者以上之外，还可使用其它结构、功能性、或结构及功能性来实施这一设备或实践这一方法。例如，某些方面可涉及到基于多个信号的特性来验证所确定的距离，而其它方面可涉及到基于多个信号的特性来验证所确定的距离并确定是否在规定的时间周期内接收到至少一个信号。图1图解说明包含装置102及装置104的通信系统100的某些方面，装置102及装置104执行与验证装置102与104之间的距离有关的各种操作。在某些方面中，验证距离涉及到对信号进行处理，以确定那些信号的特性是否能用于验证装置102与104之间的既定距离关系。在某些方面中，验证距离涉及到确定装置102与104之间的距离并验证所述确定的距离。如图1中所图解说明，装置102与104可经由无线通信链路106彼此通信。以简化方式描绘图1所示实例中的装置102及104，以着重于可提供与距离确定及相关联处理有关的功能的某些组件。例如，装置102可包括执行测距操作的装置，而装置104可包括对与测距有关的操作作出响应的装置。因此，将装置102描绘成着重于可在如下装置中采用的组件：这一装置最终确定装置102与104之间的一个或一个以上距离并基于所述确定来执行一个或一个以上操作。相反地，将装置104描绘成着重于可在如下装置中采用的组件：这一装置可与装置102的距离确定操作相结合地执行操作。应了解，既定装置可包含针对装置102所描绘的功能、针对装置104所描-->绘的功能或其某一组合以及其它功能。现在将结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种验证距离的方法，其包括：　将第一组至少一个第一信号传输到第二装置；　响应于所述第一组至少一个第一信号，接收由所述第二装置传输的第二组至少一个第二信号；及　基于所述第一组至少一个第一信号及所述第二组至少一个第二信号的特性，确定第一装置与所述第二装置之间的距离是否有效或可容许。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-4-18 60/793,189;US 2007-4-16 11/735,8671、一种验证距离的方法，其包括：将第一组至少一个第一信号传输到第二装置；响应于所述第一组至少一个第一信号，接收由所述第二装置传输的第二组至少一个第二信号；及基于所述第一组至少一个第一信号及所述第二组至少一个第二信号的特性，确定第一装置与所述第二装置之间的距离是否有效或可容许。2、如权利要求1所述的方法，其中所述确定包括：确定是否在所述第一组至少一个第一信号的所述传输之后的规定的时间周期内接收到所述第二组至少一个第二信号。3、如权利要求2所述的方法，其中所述规定的时间周期对应于所述第一装置与所述第二装置之间的预期距离。4、如权利要求1所述的方法，其中所述确定包括：确定所述第二组至少一个第二信号是否对应于对所述第一组至少一个第一信号应用的规定的信号响应方案。5、如权利要求4所述的方法，其中所述规定的信号响应方案包括对规定的序列及对所述第一组至少一个第一信号应用函数。6、如权利要求5所述的方法，其中所述规定的序列包括随机或伪随机序列。7、如权利要求5所述的方法，其中根据与所述第一装置及所述第二装置中的至少一者相关联的至少一个加密密钥来产生所述规定的序列。8、如权利要求5所述的方法，其中所述函数包括异或运算。9、如权利要求5所述的方法，其中所述函数包括确定是否传输信号。10、如权利要求4所述的方法，其中对所述第二组至少一个第二信号是否对应于对所述第一组至少一个第一信号应用的所述规定的信号响应方案的所述确定包括：对所述第二组至少一个第二信号执行统计性分析。11、如权利要求1所述的方法，其中：所述第一组至少一个第一信号的所述特性包括由如下组成的群组中的至少一者：时间，频率，相位，及振幅；所述第一装置改变所述第一组至少一个第一信号的所述特性中的至少一者；及所述第二组至少一个第二信号的所述特性中的至少一者在功能上基于由所述第一装置改变的所述特性中的所述至少一者。12、如权利要求11所述的方法，其中所述第一装置作出的所述改变包括以随机或伪随机方式改变所述第一组至少一个第一信号的所述特性中的所述至少一者。13、如权利要求11所述的方法，其中所述第一装置作出的所述改变包括以确定性方式改变所述第一组至少一个第一信号的所述特性中的所述至少一者。14、如权利要求1所述的方法，其中在所述第二装置接收到所述第一组至少一个第一信号之后，所述第二装置在规定的时间周期内传输所述第二组至少一个第二信号。15、如权利要求14所述的方法，其中所述规定的时间周期包括10微秒。16、如权利要求1所述的方法，其进一步包括确定所述第一装置与所述第二装置之间的距离，其中对所述第一与第二装置之间的距离是否有效或可容许的所述确定包括：基于所述第一组至少一个第一信号及所述第二组至少一个第二信号的所述特性来确定所述确定的距离是否准确。17、如权利要求16所述的方法，其进一步包括将所述确定的距离与阈值相比较，其中如果所述比较指示所述确定的距离等于或小于所述阈值，则传输所述第一组至少一个第一信号。18、如权利要求16所述的方法，其中所述距离确定包括使用到达时间测量方案。19、如权利要求1所述的方法，其中所述第一组至少一个第一信号包括经调制信号。20、如权利要求19所述的方法，其中所述经调制信号包括经相移键控调制信号、经开/关键控调制信号、经频移键控调制信号或经时移键控调制信号。21、如权利要求1所述的方法，其中所述第一组至少一个第一信号包括至少一个随机或伪随机信号。22、如权利要求1所述的方法，其中所述第一组至少一个第一信号包括规定的脉冲序列。23、如权利要求1所述的方法，其中所述第一组至少一个第一信号包括至少一个超宽带脉冲。24、如权利要求23所述的方法，其中每一超宽带脉冲具有约为20％或以上的部分带宽、具有约为500MHz或以上的带宽或者具有约为20％或以上的部分带宽且具有约为500MHz或以上的带宽。25、如权利要求1所述的方法，其中所述第一组至少一个第一信号的所述传输及所述第二组至少一个第二信号的所述接收是经由个人局域网的空中接口或人体局域网的空中接口。26、一种用于验证距离的设备，其包括：传输器，其适于将第一组至少一个第一信号传输到装置；接收器，其适于响应于所述第一组至少一个第一信号接收由所述装置传输的第二组至少一个第二信号；及验证器，其适于基于所述第一组至少一个第一信号及所述第二组至少一个第二信号的特性来确定所述设备与所述装置之间的距离是否有效或可容许。27、如权利要求26所述的设备，其中所述验证器进一步适于确定是否在所述第一组至少一个第一信号的所述传输之后的规定的时间周期内接收到所述第二组至少一个第二信号。28、如权利要求27所述的设备，其中所述规定的时间周期对应于所述设备与所述装置之间的预期距离。29、如权利要求26所述的设备，其中所述验证器进一步适于确定所述第二组至少一个第二信号是否对应于对所述第一组至少一个第一信号应用的规定的信号响应方案。30、如权利要求29所述的设备，其中所述规定的信号响应方案包括对规定的序列及对所述第一组至少一个第一信号应用函数。31、如权利要求30所述的设备，其中所述规定的序列包括随机或伪随机序列。32、如权利要求30所述的设备，其中所述规定的序列是根据与所述设备及所述装置中的至少一者相关联的至少一个加密密钥产生的。33、如权利要求30所述的设备，其中所述函数包括异或运算。34、如权利要求30所述的设备，其中所述函数包括确定是否传输信号。35、如权利要求29所述的设备，其中所述验证器进一步适于对所述第二组至少一个第二信号执行统计性分析，以确定所述第二组至少一个第二信号是否对应于对所述第一组至少一个第一信号应用的所述规定的信号响应方案。36、如权利要求26所述的设备，其进一步包括信号产生器，所述信号产生器适于改变所述第一组至少一个第一信号的所述特性中的至少一者，其中：所述第一组至少一个第一信号的所述特性包括由如下组成的群组中的至少一者：时间，频率，相位及振幅；及所述第二组至少一个第二信号的所述特性中的至少一者在功能上基于由所述信号产生器改变的所述特性中的所述至少一者。37、如权利要求36所述的设备，其中所述信号产生器进一步适于以随机或伪随机方式改变所述第一组至少一个第一信号的所述特性中的所述至少一者。38、如权利要求36所述的设备，其中所述信号产生器进一步适于以确定性方式改变所述第一组至少一个第一信号的所述特性中的所述至少一者。39、如权利要求26所述的设备，其中在所述装置接收到所述第一组至少一个第一信号之后，所述装置在规定的时间周期内传输所述第二组至少一个第二信号。40、如权利要求39所述的设备，其中所述规定的时间周期包括10微秒。41、如权利要求26所述的设备，其进一步包括距离确定器，所述距离确定器适于确定所述设备与所述装置之间的距离，其中所述验证器进一步适于基于所述第一组至少一个第一信号及所述第二组至少一个第二信号的所述特性来确定所述确定的距离是否准确。42、如权利要求41所述的设备，其进一步包括比较器，所述比较器适于将所述确定的距离与阈值相比较，其中所述传输器进一步适于在所述比较指示所述确定的距离等于或小于所述阈值的情况下传输所述第一组至少一个第一信号。43、如权利要求41所述的设备，其中所述距离确定器进一步适于使用到达时间测量方案。44、如权利要求26所述的设备，其中所述第一组至少一个第一信号包括经调制信号。45、如权利要求44所述的设备，其中所述经调制信号包括经相移键控调制信号、经开/关键控调制信号、经频移键控调制信号或经时移键控调制信号。46、如权利要求26所述的设备，其中所述第一组至少一个第一信号包括至少一个随机或伪随机信号。47、如权利要求26所述的设备，其中所述第一组至少一个第一信号包括规定的脉冲序列。48、如权利要求26所述的设备，其中所述第一组至少一个第一信号包括至少一个超宽带脉冲。49、如权利要求48所述的设备，其中每一超宽带脉冲具有约为20％或以上的部分带宽、具有约为500MHz或以上的带宽或者具有约为20％或以上的部分带宽且具有约为500MHz或以上的带宽。50、如权利要求26所述的设备，其中所述传输器适于经由个人局域网的空中接口或人体局域网的空中接口进行传输，且所述接收器适于经由所述个人局域网的所述空中接口或所述人体局域网的所述空中接口进行接收。51、一种用于验证距离的设备，其包括：传输装置，其用于将第一组至少一个第一信号传输到装置；接收装置，其用于响应于所述第一组至少一个第一信号来接收由所述装置传输的第二组至少一个第二信号；及确定装置，其用于基于所述第一组至少一个第一信号及所述第二组至少一个第二信号的特性来确定所述设备与所述装置之间的距离是否有效或可容许。52、如权利要求51所述的设备，其中所述确定装置确定是否在所述第一组至少一个第一信号的所述传输之后的规定的时间周期内接收到所述第二组至少一个第二信号。53、如权利要求52所述的设备，其中所述规定的时间周期对应于所述设备与所述装置之间的预期距离。54、如权利要求51所述的设备，其中所述确定装置确定所述第二组至少一个第二信号是否对应于对所述第一组至少一个第一信号应用的规定的信号响应方案。55、如权利要求54所述的设备，其中所述规定的信号响应方案包括对规定的序列及对所述第一组至少一个第一信号应用函数。56、如权利要求55所述的设备，其中所述规定的序列包括随机或伪随机序列。57、如权利要求55所述的设备，其中所述规定的序列是根据与所述设备及所述装置中的至少一者相关联的至少一个加密密钥产生的。58、如权利要求55所述的设备，其中所述函数包括异或运算。59、如权利要求55所述的设备，其中所述函数包括确定是否传输信号。60、如权利要求54所述的设备，其中所述确定装置对所述第二组至少一个第二信号执行统计性分析，以确定所述第二组至少一个第二信号是否对应于对所述第一组至少一个第一信号应用的所述规定的信号响应方案。61、如权利要求51所述的设备，其进一步包括用于改变所述第一组至少一个第一信号的所述特性中的至少一者的装置，其中：所述第一组至少一个第一信号的所述特性包括由如下组成的群组中的至少一者：时间，频率，相位及振幅；及所述第二组至少一个第二信号的所述特性中的至少一者在功能上基于由所述改变装置改变的所述特性中的所述至少一者。62、如权利要求61所述的设备，其中所述改变装置以随机或伪随机方式改变所述第一组至少一个第一信号的所述特性中的所述至少一者。63、如权利要求61所述的设备，其中所述改变装置以确定性方式改变所述第一组至少一个第一信号的所述特性中的所述至少一者。64、如权利要求51所述的设备，其中在所述装置接收到所述第一组至少一个第一信号之后，所述装置在规定的时间周期内传输所述第二组至少一个第二信号。65、如权利要求64所述的设备，其中所述规定的时间周期包括10微秒。66、如权利要求51所述的设备，其进一步包括用于确定所述设备与所述装置之间的距离的装置，其中所述用于确定所述设备与所述装置之间的距离是否有效或可容许的装置基于所述第一组至少一个第一信号及所述第二组至少一个第二信号的所述特性来确定所述确定的距离是否准确。67、如权利要求66所述的设备，其进一步包括用于对所述确定的距离与阈值进行比较的装置，其中如果所述比较指示所述确定的距离等于或小于所述阈值，则所述传输装置传输所述第一组至少一个第一信号。68、如权利要求66所述的设备，其中所述用于确...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维乔纳森朱利安，阿迈勒埃克巴尔，重U李，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]