一种无钥进入汽车的身份识别系统及识别方法

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一种无钥进入汽车的身份识别系统及识别方法

时间:2019-11-26本站浏览次数:427

       

一种无钥进入汽车的身份识别系统及识别方法

本发明涉及汽车领域,提出了一种无钥进入汽车的身份识别系统和识别方法,包括车载控制模块、身份标识模块和开锁控制模块,车载控制模块产生由第一加密密钥、序列号、随机数据和第一计数器的即时数据滚码产生的第一加密信息,将载有第一加密信息的信号发射出去,身份标识模块接收该信号后进行身份验证,并产生由第一加密信息、第二加密密钥和第二计数器产生的第二加密信息,将载有第二加密信息的回馈信号发射出去;车载控制模块接收回馈信号,通过身份识别后控制开锁控制模块执行开锁。本发明进行两次身份验证,每次发射的加密信息都是不重复的,且可自动屏蔽已发送过的数据。此种设计使得信号不会被非法截获,最大限度保证了汽车的安全。

的金属层,并将此金属层接地作为屏蔽罩。线圈使用硅胶直接粘贴在后视镜片背面。为达到较远的感应距离,在体积允许的情况下,尽可能的将第一天线9面积做大。本系统釆用150mmx100mm的矩形线圈,根据后视镜内的安装支架,线圏形状稍有调整,不是一个标准的矩形。线圈紧贴在后视镜片后面,感应距离可达2m。身份标识模块内部设计有第二天线,第二天线包括三个线圈,即第一线圈IO、第二线圈11和第三线圈12,钥匙内部由于体积所限,因此三个线圈的设计尤其重要。为达到良好的感应距离和方向性,使用三个线圈作为低频天线,其摆放位置如图6所示。图6中第一线圈10、第二线圈ll为矩形铁芯线圈,第三线圈12为圆形空心线圈。第一线圈10和第二线圈11摆放的方向构成90度角。第一线圈10、第二线圈11和第三线圈12分别用于接收X轴、Y轴、Z轴方向的信号。这样的摆放方式能加大低频感应的距离,三个线圈构成一个三维天线,可确保钥匙无论在人身上的何处,均有良好的感应灵敏度,增强了低频信号的稳定性。调整钥匙内部的线圈和汽车后视镜内的线圈达到相同的谐振点,信号经放大电路处理,低频感应距离可以达到2m。低频信号作用距离近,无法实现远距离遥控功能,所以在正常情况下均采用身份标识模块发射髙频信号给车载控制模块的方式。当车载控制模块发射低频信号,在钥匙电池电力充足的情况,身份标识模块返回高频信号给车载控制模块。但因高频发射需要较大的电流,在钥匙内的纽扣电池电力不足的情况下,无法返回高频信号,无法按常规操作完成开门的过程。本发明在此利用射频技术原理来解决此问题。流程图如图7所示,在电力不足的情况下,第一天线9发射低频信号,车载控制模块一定时间无法接收到高频信号,将改变发射低频数据,数据中包含更改通讯模式的命令,由正常通讯改为射频识别的方式通讯。车主需将钥匙凑近汽车后视镜,身份标识模块上的第二天线接收到低频能量可对充电电容13充电。充电电容13充电后给身份标识模块内部的电路供电,身份标识模块内部系统接收到更改通讯模式的命令,内部系统开始工作,完成身份验证后,不再通过高频通道发射数据,改为通过身份标识模块上的低频通道和第二天线发射低频信号至第一天线9。车载控制模块的低频接收模块接收到此低频信号后,输出至第一身份验证单元,通过身份认证后,控制开锁控制模块执行开锁动作。这个设计的好处是,即使车主忘了及时更换电池,也能顺利的开门,充分保障了车主的利益。一辆汽车可能对应两把或两把以上的合法钥匙,如多把合法钥匙(即多个合法的身份标识模块)进入低频感应范围。因为多把钥匙通过感应到低频信号,经过身份认证后,如同时发射髙频信号控制汽车开锁,结果导致同频率信号碰撞,汽车内部车载控制模块无法正确识别高频信号。因此本发明采用时分法来实现信号防碰撞功能,确保以上情况下仍可正常开门。系统设计允许一辆汽车有四把合法钥匙。每个合法钥匙分配ID号:第一钥匙,第二钥匙,第三钥匙,第四钥匙。如这四把钥匙同时进入感应范围,通过人体感应模块触发后,低频信号开始发射。四把钥匙同时接收到低频信号。但为了防止髙频信号碰撞,四把钥匙不能同时发射髙频信号。本发明设计中根据每把钥匙的ID号,分配高频发射的时间段。第一钥匙在最前的时间段,第四钥匙在最后的时间段,处理完低频信号后,第一钥匙在第一个时间段发射髙频数据,依次类推,第二钥匙,第三钥匙,第四钥匙延长特定时间后,即在各自的时间段发射高频数据。这可以通过一个延时单元器实现,例如通过一个脉冲计数器实现,如图8所示为通过脉冲计数器实现不同的钥匙在不同的时间段发射高频回馈信号的流程图。这样在时间上错开了高频发射,不会互相干扰。每个时间段只有几十个ms,对车主而言,这个时间可以忽略不计。除开感应开锁的功能,本系统仍然拥有普通汽车遥控器远距离按键遥控的功能,符合人的使用习惯。即使在钥匙内部的身份标识模块电池电力不足的情况,仍然可以通过特殊的操作方式开门。本系统这种特殊设计,保证了不会因车主没有更换电池而无法开门。

间,从而避免了多个有效身份标识模块因同时发射回馈信号而发生的碰撞,使车载控制模块可识别同时进入有效区域的多个有效身份标识模块。本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。【附图说明】图1表示本发明的一种实施例的方框图;图2表示本发明的一种实施例的发射和接收原理方框图;图3表示本发明的加密算法流程图;图4表示本发明的人体感应模块工作原理图;图5表示本发明的人体感应模块感应部分的结构图;图6表示本发明的身份标识模块的天线的示意图;图7表示本发明的感应开门和射频识别流程图;图8表示本发明的防碰撞功能软件流程图。【具体实施方式】作为本发明的最佳实施例,包括人体感应模块、车舉控制模块、身份标识模块和开锁控制模块,如图1、2所示。人体感应模块与车载控制模块相连,车载控制模块和身份标识模块之间进行无线通信。人体感应模块位于车门把手上面,人体感应模块感应到有人拉车门把手时,发送触发信号到车载控制模块。车载控制模块包括第一信号发射单元、第一加密密钥单元、序列号产生单元、随机数发生器、第一计数器、第一加密信息产生单元、第一信号接收单元和第一身份验证单元,车载控制模块接收到触发信号后,第一加密信息产生单元接收第一加密密钥单元输出的第一加密密钥数据、序列号产生单元输出的序列号、随机数发生器产生的随机数据和第一计数器的即时数据,滚码加密后产生第一加密信息输出至第一信号发射单元(在本实施例中为134.2KHz的低频通道)发射出去;身份标识模块包括第二信号接收单元、第二身份验证单元、第二加密密钥单元、第二计数器、第二加密信息产生单元和第二信号发射单元,第二信号接收单元接收第一信号发射单元发射的低频信号,第二身份验证单元验证第二信号接收单元接收的信号中的第一加密信息,并将该第一加密信息输出至第二加密信息产生单元,第二加密信息产生单元还接收第二加密密钥单元输出第二加密密钥数据和第二计数器的即时数据,第二加密信息产生单元将第一加密信息、第二加密密钥数据和第二计数器的即时数据滚码加密处理后产生第二加密信息输出至第二信号发射单元(在本实施例中为433MHz高频通道),第二信号发射单元将载有第二加密信息的高频回馈信号发射出去;第一信号接收单元接收高频回馈信号,输出至第一身份验证单元,第一身份验证单元读取第一加密信息产生单元产生的第一加密信息,根据在先存储好的第二加密密钥数据计算出第二

一种无钥进入汽车的身份识别系统及识别方法【技术领域】本发明涉及汽车领域,尤其涉及种无钥进入汽车的身份识别系统及识别方法。【背景技术】目前,汽车越来越多地进入了人们的工作、生活领域。在人们要求汽车使用方便的同时,汽车的安全也越来越受到了人们的重视,单是在进入汽车方面就有多种方式,从用钥匙开车门发展到遥控开车门,最近随着巿场需求和电子技术的发展,又出现了一些远距离感应开锁的装置,即汽车上的车载控制模块不断发出低频信号,当携带身份标识模块的车主在汽车附近时,身份标识模块感应到车载控制模块发出的低频信号,返回带有身份密码信息的信号,车载控制模块感应到该信号并通过身份识别后执行开锁动作。该装置方便了车主开车门的操作,也具有一定的安全保护措施。但该装置仍存在以下几个缺陷:1)加密采用简单的固定密码加密,很容易被截获,没有足够的安全保障。2)对车主是否要进入汽车没有判断,当车主在经过自己的车门附近,但并不想进入车内时,车载控制模块仍然只要感应到车主身上的身份标识模块,就执行开锁动作,如果车主没有注意到车已开锁,那对车的安全就造成了威胁。3)车载控制模块一直处于发射状态,对车内的蓄电池能量有较大损耗,如车长时间不用,可能造成无法点火的尴尬局面。4)身份标识模块上电池没电的情况下不能返回信号,无法使车载控制模块执行开门。5)不支持多个有效身份标识模块同时识别,当有多个有效身份标识模块同时接近汽车时,身份标识模块返回的同一频率信号会发生碰撞,车载控制模块无法正确识别信号,导致不执行开锁。【发明内容】本发明的主要目的就是为了解决现有技术中身份标识模块的密码容易被截获的问题,提供一种无钥进入汽车的身份识别系统及识别方法,进行双重身份认证,并且密码中既有固定部分,又有随机部分。本发明的次一目的就是为了解决现有技术中对车主是否要进入汽车没有判断和汽车上的控制模块耗能较大的问题,提供一种无钥进入汽车的身份识别系统及识别方法,只有在车主准备要进入车内时,控制模块才发出低频信号。本发明的又一目的就是为了解决现有技术中身份标识模块上电池没电的情况下不能开门的问题,提供一种无钥进入汽车的身份识别系统及识别方法,使身份标识模块上电池在没电的情况下仍然能够返回信号。本发明的再一目的就是为了解决现有技术中不支持多个有效身份标识模块同时被钥进入汽车的身份识别系统及识别方法,使多个有效身份标识模块同时接近汽车时,也能够被控制模块所识别。为实现上述目的,本发明提出的一种无钥进入汽车的身份识别系统,包括位于汽车上的车载控制模块、开锁控制模块和由车主携带的身份标识模块,所述车载控制模块包括第一信号发射单元、第一信号接收单元、第一身份验证单元、第一加密密钥单元、序列号产生单元、随机数发生器、第一加密信息产生单元和用于随车载控制模块每接收一次回馈信号即执行数据加一的第一计数器,所述身份标识模块包括第二信号接收单元、第二加密信息产生单元、第二信号发射单元、第二身份验证单元、第二加密密钥单元和用于随身份标识模块每接收一次车载控制模块发射的信号即执行数据加一的第二计数器,所述第二信号接收单元用于接收第一信号发射单元发射的信号,所述第二身份验证单元用于验证所述第二信号接收单元接收到的信号,并触发所述第二加密信息产生单元用于产生一包含:第二加密密钥单元输出的第二加密密钥数据、第二身份验证单元经验证后的第一加密信息和第二计数器的即时数据的第二加密身份信息的回馈信号输出至第二信号发射单元发射出去;第一信号接收单元用于接收回馈信号,输出至第一身份验证单元,通过身份识别后控制开锁控制模块执行开锁,所述第一加密信息产生单元接收第一加密密钥单元输出的第一加密密钥数据、序列号产生单元输出的序列号、随机数发生器产生的随机数据和第一计数器的即时数据,用于产生第一加密信息输出至第一信号发射单元发射出去,本发明还包括位于汽车上用于感应人体接近车门的人体感应模块,所述人体感应模块输出的感应信号触发车载控制模块发射信号。优选的,所述人体感应模块位于车门把手上。所述第一信号发射单元为低频发射,所述车载控制模块还包括与第一信号发射单元相连的第一天线,所述第一天线位于车外后视镜内,还包括金属屏蔽罩,所述金属屏蔽罩位于后视镜内靠近车门一侧、用于使低频作用范围只是朝向车外。所述身份标识模块还包括与第二信号接收单元输入端相连的第二天线,所述第二天线包括分别用于接收X轴方向、Y轴方向和Z轴方向信号的三个线圈。作为本发明的更进一步改进,所述身份标识模块还包括连接在第二信号接收单元和地之间的充电电容,所述充电电容的高电位端还分别和第二身份验证单元、第二加密信息产生单元和第二信号发射单元的电源端相连,所述第二信号发射单元为低频发射。作为本发明的又一改进,所述身份标识模块还包括用于将发射出去的回馈信号延时设定时间的延时单元。该延时单元可以响应第二信号接收单元接收到的信号的触发,控制第二加密信息产生单元延时设定时间后产生第二加密信息;也可以响应第二信号接收单元接收到的信号的触发,控制第二信号发射单元延时设定时间后发射回馈信号。为实现上述目的,本发明提出的一种无钥进入汽车的身份识别方法,包括以下步骤:1)车载控制模块发射载有由第一加密密钥数据、序列号和随机数发生器产生的随机数据加密后产生的第一加密信息的信号;2)身份标识模块接收上述信号并进行第一次身份验证;3)身份标识模块通过第一次身份验证后产生第二加密信息;4)身份标识模块发射载有第二加密信息的回馈信号;5)车载控制模块接收并对回馈信号进行第二次身份验证;6)通过第二次身份验证后,控制开锁控制模块执行开锁。其中,所述步骤5)中的第二次身份验证包括将本次接收到的第二计数器的数据与记录的前一次同一序列号的第二计数器的数据进行比较的步骤,如果本次接收到的第二计数器的数据大于前一次同一序列号的第二计数器的数据,则通过第二次身份验证。作为本发明的进一步改进,在所述步骤l)之前还包括人体感应模块触发车载控制模块开始工作的步骤。作为本发明的更进一步改进,当在一定时间内车载控制模块未接收到身份标识模块的回馈信号时,车载控制模块在发射的信号中加入由正常通讯模式改为射频识别模式的命令,身份标识模块接收到该信号后改为低频发射回馈信号。作为本发明的又一改进,在所述步骤4)之前按照设定延迟设定的时间。本发明的有益效果是:1)本发明进行两次身份验证,每次的加密信息中既包含固定部分,如第一加密密钥数据,又包含有随机数发生器产生的随机数据,在经过滚码算法得出,第二加密信息是在第--加密信息的基础上加入第二加密密钥数据再通过加密算法得出的,所以本发明的加密方法即使被截获,也不容易被破译。2)在第一加密信息和第二加密信息中加入计数器的即时数据,而计数器是每接收一次信号,数值就增一,所以计数器每次输出的数据都不同,从而每次发射的信号中的第一加密信息或第二加密信息也不同,使密码更加严密,难以破译,从而也使汽车更加安全。3)增加了人体感应模块,并将人体感应模块安装在车门把手上,只有在准备进入汽车;人手接触或靠近车门把手时,人体感应模块才对车载控制模块发出信号,使车载控制模块发射低频信号。4)在身份标识模块上设计有充电电容,当身份标识模块上的电池没电时,充电电容可通过接收车载控制模块发射的低频信号的能量进行充电,从而为身份标识模块的各部分供电,并且通过软件设计,当身份标识模块上的电池没电时,进入射频识别模式,可进行低能量发射回馈信号,从而完成进入汽车的身份识别。5)在身份标识模块上设计有延时单元,使回馈信号延迟一定时间后再发射,当有多个有效身份标识模块时,每个身份标识模块具有自身特定的延迟时间,不同的身份标识模块的回馈信号延迟不同的时

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一种无钥进入汽车的身份识别系统及识别方法【技术领域】本发明涉及汽车领域,尤其涉及种无钥进入汽车的身份识别系统及识别方法。【背景技术】目前,汽车越来越多地进入了人们的工作、生活领域。在人们要求汽车使用方便的同时,汽车的安全也越来越受到了人们的重视,单是在进入汽车方面就有多种方式,从用钥匙开车门发展到遥控开车门,最近随着巿场需求和电子技术的发展,又出现了一些远距离感应开锁的装置,即汽车上的车载控制模块不断发出低频信号,当携带身份标识模块的车主在汽车附近时,身份标识模块感应到车载控制模块发出的低频信号,返回带有身份密码信息的信号,车载控制模块感应到该信号并通过身份识别后执行开锁动作。该装置方便了车主开车门的操作,也具有一定的安全保护措施。但该装置仍存在以下几个缺陷:1)加密采用简单的固定密码加密,很容易被截获,没有足够的安全保障。2)对车主是否要进入汽车没有判断,当车主在经过自己的车门附近,但并不想进入车内时,车载控制模块仍然只要感应到车主身上的身份标识模块,就执行开锁动作,如果车主没有注意到车已开锁,那对车的安全就造成了威胁。3)车载控制模块一直处于发射状态,对车内的蓄电池能量有较大损耗,如车长时间不用,可能造成无法点火的尴尬局面。4)身份标识模块上电池没电的情况下不能返回信号,无法使车载控制模块执行开门。5)不支持多个有效身份标识模块同时识别,当有多个有效身份标识模块同时接近汽车时,身份标识模块返回的同一频率信号会发生碰撞,车载控制模块无法正确识别信号,导致不执行开锁。【发明内容】本发明的主要目的就是为了解决现有技术中身份标识模块的密码容易被截获的问题,提供一种无钥进入汽车的身份识别系统及识别方法,进行双重身份认证,并且密码中既有固定部分,又有随机部分。本发明的次一目的就是为了解决现有技术中对车主是否要进入汽车没有判断和汽车上的控制模块耗能较大的问题,提供一种无钥进入汽车的身份识别系统及识别方法,只有在车主准备要进入车内时,控制模块才发出低频信号。本发明的又一目的就是为了解决现有技术中身份标识模块上电池没电的情况下不能开门的问题,提供一种无钥进入汽车的身份识别系统及识别方法,使身份标识模块上电池在没电的情况下仍然能够返回信号。本发明的再一目的就是为了解决现有技术中不支持多个有效身份标识模块同时被钥进入汽车的身份识别系统及识别方法,使多个有效身份标识模块同时接近汽车时,也能够被控制模块所识别。为实现上述目的,本发明提出的一种无钥进入汽车的身份识别系统,包括位于汽车上的车载控制模块、开锁控制模块和由车主携带的身份标识模块,所述车载控制模块包括第一信号发射单元、第一信号接收单元、第一身份验证单元、第一加密密钥单元、序列号产生单元、随机数发生器、第一加密信息产生单元和用于随车载控制模块每接收一次回馈信号即执行数据加一的第一计数器,所述身份标识模块包括第二信号接收单元、第二加密信息产生单元、第二信号发射单元、第二身份验证单元、第二加密密钥单元和用于随身份标识模块每接收一次车载控制模块发射的信号即执行数据加一的第二计数器,所述第二信号接收单元用于接收第一信号发射单元发射的信号,所述第二身份验证单元用于验证所述第二信号接收单元接收到的信号,并触发所述第二加密信息产生单元用于产生一包含:第二加密密钥单元输出的第二加密密钥数据、第二身份验证单元经验证后的第一加密信息和第二计数器的即时数据的第二加密身份信息的回馈信号输出至第二信号发射单元发射出去;第一信号接收单元用于接收回馈信号,输出至第一身份验证单元,通过身份识别后控制开锁控制模块执行开锁,所述第一加密信息产生单元接收第一加密密钥单元输出的第一加密密钥数据、序列号产生单元输出的序列号、随机数发生器产生的随机数据和第一计数器的即时数据,用于产生第一加密信息输出至第一信号发射单元发射出去,本发明还包括位于汽车上用于感应人体接近车门的人体感应模块,所述人体感应模块输出的感应信号触发车载控制模块发射信号。优选的,所述人体感应模块位于车门把手上。所述第一信号发射单元为低频发射,所述车载控制模块还包括与第一信号发射单元相连的第一天线,所述第一天线位于车外后视镜内,还包括金属屏蔽罩,所述金属屏蔽罩位于后视镜内靠近车门一侧、用于使低频作用范围只是朝向车外。所述身份标识模块还包括与第二信号接收单元输入端相连的第二天线,所述第二天线包括分别用于接收X轴方向、Y轴方向和Z轴方向信号的三个线圈。作为本发明的更进一步改进,所述身份标识模块还包括连接在第二信号接收单元和地之间的充电电容,所述充电电容的高电位端还分别和第二身份验证单元、第二加密信息产生单元和第二信号发射单元的电源端相连,所述第二信号发射单元为低频发射。作为本发明的又一改进,所述身份标识模块还包括用于将发射出去的回馈信号延时设定时间的延时单元。该延时单元可以响应第二信号接收单元接收到的信号的触发,控制第二加密信息产生单元延时设定时间后产生第二加密信息;也可以响应第二信号接收单元接收到的信号的触发,控制第二信号发射单元延时设定时间后发射回馈信号。为实现上述目的,本发明提出的一种无钥进入汽车的身份识别方法,包括以下步骤:1)车载控制模块发射载有由第一加密密钥数据、序列号和随机数发生器产生的随机数据加密后产生的第一加密信息的信号;2)身份标识模块接收上述信号并进行第一次身份验证;3)身份标识模块通过第一次身份验证后产生第二加密信息;4)身份标识模块发射载有第二加密信息的回馈信号;5)车载控制模块接收并对回馈信号进行第二次身份验证;6)通过第二次身份验证后,控制开锁控制模块执行开锁。其中,所述步骤5)中的第二次身份验证包括将本次接收到的第二计数器的数据与记录的前一次同一序列号的第二计数器的数据进行比较的步骤,如果本次接收到的第二计数器的数据大于前一次同一序列号的第二计数器的数据,则通过第二次身份验证。作为本发明的进一步改进,在所述步骤l)之前还包括人体感应模块触发车载控制模块开始工作的步骤。作为本发明的更进一步改进,当在一定时间内车载控制模块未接收到身份标识模块的回馈信号时,车载控制模块在发射的信号中加入由正常通讯模式改为射频识别模式的命令,身份标识模块接收到该信号后改为低频发射回馈信号。作为本发明的又一改进,在所述步骤4)之前按照设定延迟设定的时间。本发明的有益效果是:1)本发明进行两次身份验证,每次的加密信息中既包含固定部分,如第一加密密钥数据,又包含有随机数发生器产生的随机数据,在经过滚码算法得出,第二加密信息是在第--加密信息的基础上加入第二加密密钥数据再通过加密算法得出的,所以本发明的加密方法即使被截获,也不容易被破译。2)在第一加密信息和第二加密信息中加入计数器的即时数据,而计数器是每接收一次信号,数值就增一,所以计数器每次输出的数据都不同,从而每次发射的信号中的第一加密信息或第二加密信息也不同,使密码更加严密,难以破译,从而也使汽车更加安全。3)增加了人体感应模块,并将人体感应模块安装在车门把手上,只有在准备进入汽车;人手接触或靠近车门把手时,人体感应模块才对车载控制模块发出信号,使车载控制模块发射低频信号。4)在身份标识模块上设计有充电电容,当身份标识模块上的电池没电时,充电电容可通过接收车载控制模块发射的低频信号的能量进行充电,从而为身份标识模块的各部分供电,并且通过软件设计,当身份标识模块上的电池没电时,进入射频识别模式,可进行低能量发射回馈信号,从而完成进入汽车的身份识别。5)在身份标识模块上设计有延时单元,使回馈信号延迟一定时间后再发射,当有多个有效身份标识模块时,每个身份标识模块具有自身特定的延迟时间,不同的身份标识模块的回馈信号延迟不同的时

的金属层,并将此金属层接地作为屏蔽罩。线圈使用硅胶直接粘贴在后视镜片背面。为达到较远的感应距离,在体积允许的情况下,尽可能的将第一天线9面积做大。本系统釆用150mmx100mm的矩形线圈,根据后视镜内的安装支架,线圏形状稍有调整,不是一个标准的矩形。线圈紧贴在后视镜片后面,感应距离可达2m。身份标识模块内部设计有第二天线,第二天线包括三个线圈,即第一线圈IO、第二线圈11和第三线圈12,钥匙内部由于体积所限,因此三个线圈的设计尤其重要。为达到良好的感应距离和方向性,使用三个线圈作为低频天线,其摆放位置如图6所示。图6中第一线圈10、第二线圈ll为矩形铁芯线圈,第三线圈12为圆形空心线圈。第一线圈10和第二线圈11摆放的方向构成90度角。第一线圈10、第二线圈11和第三线圈12分别用于接收X轴、Y轴、Z轴方向的信号。这样的摆放方式能加大低频感应的距离,三个线圈构成一个三维天线,可确保钥匙无论在人身上的何处,均有良好的感应灵敏度,增强了低频信号的稳定性。调整钥匙内部的线圈和汽车后视镜内的线圈达到相同的谐振点,信号经放大电路处理,低频感应距离可以达到2m。低频信号作用距离近,无法实现远距离遥控功能,所以在正常情况下均采用身份标识模块发射髙频信号给车载控制模块的方式。当车载控制模块发射低频信号,在钥匙电池电力充足的情况,身份标识模块返回高频信号给车载控制模块。但因高频发射需要较大的电流,在钥匙内的纽扣电池电力不足的情况下,无法返回高频信号,无法按常规操作完成开门的过程。本发明在此利用射频技术原理来解决此问题。流程图如图7所示,在电力不足的情况下,第一天线9发射低频信号,车载控制模块一定时间无法接收到高频信号,将改变发射低频数据,数据中包含更改通讯模式的命令,由正常通讯改为射频识别的方式通讯。车主需将钥匙凑近汽车后视镜,身份标识模块上的第二天线接收到低频能量可对充电电容13充电。充电电容13充电后给身份标识模块内部的电路供电,身份标识模块内部系统接收到更改通讯模式的命令,内部系统开始工作,完成身份验证后,不再通过高频通道发射数据,改为通过身份标识模块上的低频通道和第二天线发射低频信号至第一天线9。车载控制模块的低频接收模块接收到此低频信号后,输出至第一身份验证单元,通过身份认证后,控制开锁控制模块执行开锁动作。这个设计的好处是,即使车主忘了及时更换电池,也能顺利的开门,充分保障了车主的利益。一辆汽车可能对应两把或两把以上的合法钥匙,如多把合法钥匙(即多个合法的身份标识模块)进入低频感应范围。因为多把钥匙通过感应到低频信号,经过身份认证后,如同时发射髙频信号控制汽车开锁,结果导致同频率信号碰撞,汽车内部车载控制模块无法正确识别高频信号。因此本发明采用时分法来实现信号防碰撞功能,确保以上情况下仍可正常开门。系统设计允许一辆汽车有四把合法钥匙。每个合法钥匙分配ID号:第一钥匙,第二钥匙,第三钥匙,第四钥匙。如这四把钥匙同时进入感应范围,通过人体感应模块触发后,低频信号开始发射。四把钥匙同时接收到低频信号。但为了防止髙频信号碰撞,四把钥匙不能同时发射髙频信号。本发明设计中根据每把钥匙的ID号,分配高频发射的时间段。第一钥匙在最前的时间段,第四钥匙在最后的时间段,处理完低频信号后,第一钥匙在第一个时间段发射髙频数据,依次类推,第二钥匙,第三钥匙,第四钥匙延长特定时间后,即在各自的时间段发射高频数据。这可以通过一个延时单元器实现,例如通过一个脉冲计数器实现,如图8所示为通过脉冲计数器实现不同的钥匙在不同的时间段发射高频回馈信号的流程图。这样在时间上错开了高频发射,不会互相干扰。每个时间段只有几十个ms,对车主而言,这个时间可以忽略不计。除开感应开锁的功能,本系统仍然拥有普通汽车遥控器远距离按键遥控的功能,符合人的使用习惯。即使在钥匙内部的身份标识模块电池电力不足的情况,仍然可以通过特殊的操作方式开门。本系统这种特殊设计,保证了不会因车主没有更换电池而无法开门。

一种无钥进入汽车的身份识别系统及识别方法【技术领域】本发明涉及汽车领域,尤其涉及种无钥进入汽车的身份识别系统及识别方法。【背景技术】目前,汽车越来越多地进入了人们的工作、生活领域。在人们要求汽车使用方便的同时,汽车的安全也越来越受到了人们的重视,单是在进入汽车方面就有多种方式,从用钥匙开车门发展到遥控开车门,最近随着巿场需求和电子技术的发展,又出现了一些远距离感应开锁的装置,即汽车上的车载控制模块不断发出低频信号,当携带身份标识模块的车主在汽车附近时,身份标识模块感应到车载控制模块发出的低频信号,返回带有身份密码信息的信号,车载控制模块感应到该信号并通过身份识别后执行开锁动作。该装置方便了车主开车门的操作,也具有一定的安全保护措施。但该装置仍存在以下几个缺陷:1)加密采用简单的固定密码加密,很容易被截获,没有足够的安全保障。2)对车主是否要进入汽车没有判断,当车主在经过自己的车门附近,但并不想进入车内时,车载控制模块仍然只要感应到车主身上的身份标识模块,就执行开锁动作,如果车主没有注意到车已开锁,那对车的安全就造成了威胁。3)车载控制模块一直处于发射状态,对车内的蓄电池能量有较大损耗,如车长时间不用,可能造成无法点火的尴尬局面。4)身份标识模块上电池没电的情况下不能返回信号,无法使车载控制模块执行开门。5)不支持多个有效身份标识模块同时识别,当有多个有效身份标识模块同时接近汽车时,身份标识模块返回的同一频率信号会发生碰撞,车载控制模块无法正确识别信号,导致不执行开锁。【发明内容】本发明的主要目的就是为了解决现有技术中身份标识模块的密码容易被截获的问题,提供一种无钥进入汽车的身份识别系统及识别方法,进行双重身份认证,并且密码中既有固定部分,又有随机部分。本发明的次一目的就是为了解决现有技术中对车主是否要进入汽车没有判断和汽车上的控制模块耗能较大的问题,提供一种无钥进入汽车的身份识别系统及识别方法,只有在车主准备要进入车内时,控制模块才发出低频信号。本发明的又一目的就是为了解决现有技术中身份标识模块上电池没电的情况下不能开门的问题,提供一种无钥进入汽车的身份识别系统及识别方法,使身份标识模块上电池在没电的情况下仍然能够返回信号。本发明的再一目的就是为了解决现有技术中不支持多个有效身份标识模块同时被钥进入汽车的身份识别系统及识别方法,使多个有效身份标识模块同时接近汽车时,也能够被控制模块所识别。为实现上述目的,本发明提出的一种无钥进入汽车的身份识别系统,包括位于汽车上的车载控制模块、开锁控制模块和由车主携带的身份标识模块,所述车载控制模块包括第一信号发射单元、第一信号接收单元、第一身份验证单元、第一加密密钥单元、序列号产生单元、随机数发生器、第一加密信息产生单元和用于随车载控制模块每接收一次回馈信号即执行数据加一的第一计数器,所述身份标识模块包括第二信号接收单元、第二加密信息产生单元、第二信号发射单元、第二身份验证单元、第二加密密钥单元和用于随身份标识模块每接收一次车载控制模块发射的信号即执行数据加一的第二计数器,所述第二信号接收单元用于接收第一信号发射单元发射的信号,所述第二身份验证单元用于验证所述第二信号接收单元接收到的信号,并触发所述第二加密信息产生单元用于产生一包含:第二加密密钥单元输出的第二加密密钥数据、第二身份验证单元经验证后的第一加密信息和第二计数器的即时数据的第二加密身份信息的回馈信号输出至第二信号发射单元发射出去;第一信号接收单元用于接收回馈信号,输出至第一身份验证单元,通过身份识别后控制开锁控制模块执行开锁,所述第一加密信息产生单元接收第一加密密钥单元输出的第一加密密钥数据、序列号产生单元输出的序列号、随机数发生器产生的随机数据和第一计数器的即时数据,用于产生第一加密信息输出至第一信号发射单元发射出去,本发明还包括位于汽车上用于感应人体接近车门的人体感应模块,所述人体感应模块输出的感应信号触发车载控制模块发射信号。优选的,所述人体感应模块位于车门把手上。所述第一信号发射单元为低频发射,所述车载控制模块还包括与第一信号发射单元相连的第一天线,所述第一天线位于车外后视镜内,还包括金属屏蔽罩,所述金属屏蔽罩位于后视镜内靠近车门一侧、用于使低频作用范围只是朝向车外。所述身份标识模块还包括与第二信号接收单元输入端相连的第二天线,所述第二天线包括分别用于接收X轴方向、Y轴方向和Z轴方向信号的三个线圈。作为本发明的更进一步改进,所述身份标识模块还包括连接在第二信号接收单元和地之间的充电电容,所述充电电容的高电位端还分别和第二身份验证单元、第二加密信息产生单元和第二信号发射单元的电源端相连,所述第二信号发射单元为低频发射。作为本发明的又一改进,所述身份标识模块还包括用于将发射出去的回馈信号延时设定时间的延时单元。该延时单元可以响应第二信号接收单元接收到的信号的触发,控制第二加密信息产生单元延时设定时间后产生第二加密信息;也可以响应第二信号接收单元接收到的信号的触发,控制第二信号发射单元延时设定时间后发射回馈信号。为实现上述目的,本发明提出的一种无钥进入汽车的身份识别方法,包括以下步骤:1)车载控制模块发射载有由第一加密密钥数据、序列号和随机数发生器产生的随机数据加密后产生的第一加密信息的信号;2)身份标识模块接收上述信号并进行第一次身份验证;3)身份标识模块通过第一次身份验证后产生第二加密信息;4)身份标识模块发射载有第二加密信息的回馈信号;5)车载控制模块接收并对回馈信号进行第二次身份验证;6)通过第二次身份验证后,控制开锁控制模块执行开锁。其中,所述步骤5)中的第二次身份验证包括将本次接收到的第二计数器的数据与记录的前一次同一序列号的第二计数器的数据进行比较的步骤,如果本次接收到的第二计数器的数据大于前一次同一序列号的第二计数器的数据,则通过第二次身份验证。作为本发明的进一步改进,在所述步骤l)之前还包括人体感应模块触发车载控制模块开始工作的步骤。作为本发明的更进一步改进,当在一定时间内车载控制模块未接收到身份标识模块的回馈信号时,车载控制模块在发射的信号中加入由正常通讯模式改为射频识别模式的命令,身份标识模块接收到该信号后改为低频发射回馈信号。作为本发明的又一改进,在所述步骤4)之前按照设定延迟设定的时间。本发明的有益效果是:1)本发明进行两次身份验证,每次的加密信息中既包含固定部分,如第一加密密钥数据,又包含有随机数发生器产生的随机数据,在经过滚码算法得出,第二加密信息是在第--加密信息的基础上加入第二加密密钥数据再通过加密算法得出的,所以本发明的加密方法即使被截获,也不容易被破译。2)在第一加密信息和第二加密信息中加入计数器的即时数据,而计数器是每接收一次信号,数值就增一,所以计数器每次输出的数据都不同,从而每次发射的信号中的第一加密信息或第二加密信息也不同,使密码更加严密,难以破译,从而也使汽车更加安全。3)增加了人体感应模块,并将人体感应模块安装在车门把手上,只有在准备进入汽车;人手接触或靠近车门把手时,人体感应模块才对车载控制模块发出信号,使车载控制模块发射低频信号。4)在身份标识模块上设计有充电电容,当身份标识模块上的电池没电时,充电电容可通过接收车载控制模块发射的低频信号的能量进行充电,从而为身份标识模块的各部分供电,并且通过软件设计,当身份标识模块上的电池没电时,进入射频识别模式,可进行低能量发射回馈信号,从而完成进入汽车的身份识别。5)在身份标识模块上设计有延时单元,使回馈信号延迟一定时间后再发射,当有多个有效身份标识模块时,每个身份标识模块具有自身特定的延迟时间,不同的身份标识模块的回馈信号延迟不同的时




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