專利名稱：認證卡以及借助于該認證卡執(zhí)行相互認證的無線認證系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種被安裝在由所有者攜帶的便攜式設(shè)備中，并對另一個裝置中安裝的裝置認證卡執(zhí)行無線認證的認證卡。進一步，本發(fā)明涉及一種安裝在包括信息裝置、住宅電子鎖和汽車電子鎖的裝置中、并對所有者所攜帶的便攜式設(shè)備中安裝的便攜式認證卡執(zhí)行無線認證的認證卡。另外，本發(fā)明涉及一種無線認證系統(tǒng)，其中安裝在所有者所攜帶的便攜式設(shè)備中的第一認證卡和安裝在裝置中的第二認證卡執(zhí)行相互認證。
背景技術(shù)：
近些年來，諸如個人數(shù)字助理(PDA)和筆記本計算機的便攜式信息裝置得到了廣泛使用。這種便攜式信息裝置存儲多種信息，諸如使用便攜式信息裝置的個人的信息、以及個人所屬公司的信息。
因此，在由于丟失、放錯位置或被盜而使這種便攜式信息裝置轉(zhuǎn)移到第三方的情況下，不希望第三方知道所存儲的信息，并且強烈需要防止這種事件發(fā)生。
進一步，與在汽車的無鑰匙進入的情況下一樣，當利用無線電波而不是用鑰匙、無線地鎖定或解除門鎖時，用戶攜帶等效于汽車鑰匙的便攜式設(shè)備，并利用該便攜式設(shè)備、借助于無線信號遠程地操作汽車門鎖的鎖定和解鎖。
在這種無鑰匙進入系統(tǒng)的情況下，當借助于第三方所擁有的便攜式設(shè)備等，容易地鎖定或解鎖門時，不希望第三方獲得汽車的所有權(quán)，或不希望第三方容易盜取或損壞車輛等。
因此，在無線地操作汽車門鎖設(shè)備或其它設(shè)備的情況下，需要防止所有權(quán)取代或非法操作，以及使安全性變得可靠。
這種所有權(quán)取代和非法操作不限于汽車門鎖，并且除以上的PDA和筆記本計算機以外，還需要類似地防止對于遠程監(jiān)控和操作諸如住宅門鎖和照相機等的裝置的便攜式設(shè)備的所有權(quán)取代和非法操作。因此，類似地，在無線地遠程監(jiān)控和操作這種裝置等的情況下，需要可靠的安全性。
另一方面，近些年來，能夠被選擇性地插入便攜式設(shè)備中的存儲卡(存儲棒、安全數(shù)字(SD)存儲卡(注冊商標)、及多媒體卡等)已得到廣泛使用，并且允許插入這種卡的便攜式設(shè)備也開始變得普及。
通過向這種存儲卡提供一種使安全性變得可靠的功能，人們認為，用戶將能夠僅僅利用他或她已經(jīng)擁有的蜂窩電話等，來獲得高度可靠的安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種安裝在由所有者攜帶的便攜式設(shè)備中，并對另一個裝置中安裝的裝置認證卡執(zhí)行無線認證的認證卡。進一步，本發(fā)明提供一種安裝在包括信息裝置、住宅電子鎖和汽車電子鎖的裝置中，并對所有者所攜帶的便攜式設(shè)備中安裝的便攜式認證卡執(zhí)行無線認證的認證卡。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的認證卡是一種安裝在由所有者攜帶的便攜式設(shè)備中，并對另一個裝置中安裝的裝置認證卡執(zhí)行無線認證的認證卡，該認證卡包括存儲部分，用于存儲呼叫信號數(shù)據(jù)、認證卡的識別碼、以及裝置認證卡的識別碼；發(fā)送部分，用于借助于具有預(yù)定發(fā)送電平的無線信號，來發(fā)送存儲部分中存儲的呼叫信號、或存儲部分中存儲的呼叫信號和認證卡識別碼；接收部分，用于響應(yīng)發(fā)送部分的發(fā)送，從裝置認證卡接收借助于無線信號發(fā)送的裝置認證卡識別碼；判斷部分，用于判斷接收部分所收到的識別碼的接收電平是否等于或大于預(yù)定值，并判斷接收部分所收到的識別碼和存儲部分中存儲的裝置認證卡識別碼是否匹配；以及警告部分，當作為判斷部分所執(zhí)行的判斷的結(jié)果，接收部分所收到的識別碼的接收電平小于預(yù)定值，或者接收部分所收到的識別碼和存儲部分中存儲的裝置認證卡識別碼不匹配時，該警告部分向便攜式設(shè)備輸出警告信號。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，在認證卡的接收部分所收到的識別碼的接收電平小于預(yù)定值、或接收部分所收到的識別碼和存儲部分中存儲的裝置認證卡識別碼不匹配的情況下，警告信號被發(fā)送給便攜式設(shè)備。即，在裝置認證卡(以及其中安裝了認證卡的裝置)遠離認證卡并且接收電平微弱、以及認證卡不能認證裝置認證卡的情況下，警告信號被提供給便攜式設(shè)備。結(jié)果，便攜式設(shè)備的所有者能夠立刻知道裝置丟失、被盜等。
優(yōu)選地，認證卡進一步包括連接部分，作為被安裝在便攜式設(shè)備中的結(jié)果，該連接部分形成與便攜式設(shè)備的電連接，并且該連接部分通過形成電連接，來使便攜式設(shè)備的預(yù)定信號的電平變?yōu)榈谝浑娖?，并且作為從便攜式設(shè)備中被拔出的結(jié)果、使該預(yù)定信號的電平變?yōu)榈诙娖?，并且電連接被斷開，其中，通過使預(yù)定信號的電平成為第二電平，便攜式設(shè)備使其進入不可用狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的認證卡是一種被安裝在包括信息裝置、住宅電子鎖和汽車電子鎖的裝置中，并對所有者所攜帶的便攜式設(shè)備中安裝的便攜式認證卡執(zhí)行無線認證的認證卡，該認證卡包括存儲部分，用于存儲呼叫信號數(shù)據(jù)、認證卡的識別碼和便攜式認證卡的識別碼；接收部分，用于從便攜式認證卡接收無線信號；第一判斷部分，用于執(zhí)行第一判斷，以判斷接收部分是否在預(yù)定時間內(nèi)收到無線信號，執(zhí)行第二判斷，以判斷當接收部分在預(yù)定時間內(nèi)收到無線信號時，該無線信號中是否包含與存儲部分中存儲的呼叫信號匹配的信號，以及執(zhí)行第三判斷，以判斷該無線信號的接收電平是否等于或大于預(yù)定電平；以及信號輸出部分，用于當作為第一判斷部分所執(zhí)行的判斷的結(jié)果，第一至第三判斷至少之一不成立時，向裝置輸出信號以使裝置進入不可用狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在接收部分沒有在預(yù)定時間內(nèi)收到無線信號的情況下，或者當接收部分在預(yù)定時間內(nèi)收到無線信號時，如果無線信號中不包含與存儲部分中存儲的呼叫信號匹配的信號，或者當無線信號的接收電平低于預(yù)定電平時，把用于將裝置設(shè)置為不可用狀態(tài)的信號輸出到裝置。結(jié)果，在由于放錯位置、丟失或被盜等原因而使裝置遠離便攜式設(shè)備的情況下，或者當裝置不能認證便攜式設(shè)備時，裝置立刻變得不可用，并且防止裝置中存儲的信息流向第三方。
優(yōu)選地，該認證卡進一步包括連接部分，作為被安裝在裝置中的結(jié)果，該連接部分形成與裝置的電連接，該連接部分通過形成電連接，使裝置的預(yù)定信號的電平變?yōu)榈谝浑娖?，并且作為從裝置中被拔出的結(jié)果，使該預(yù)定信號的電平變?yōu)榈诙娖?，并且電連接被斷開，其中，作為預(yù)定信號的電平取第二電平的結(jié)果，裝置使其進入不可用狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的無線認證系統(tǒng)包括安裝在所有者所攜帶的便攜式設(shè)備中的第一認證卡以及安裝在另一個裝置中的第二認證卡，其中第一和第二認證卡執(zhí)行相互認證，其中第一認證卡包括第一存儲部分，用于存儲呼叫信號數(shù)據(jù)、第一認證卡的第一識別碼、以及第二認證卡的第二識別碼；第一發(fā)送部分，用于借助于具有預(yù)定發(fā)送電平的無線信號，來發(fā)送第一存儲部分中存儲的呼叫信號、或第一存儲部分中存儲的呼叫信號和第一識別碼；第一接收部分，用于響應(yīng)第一發(fā)送部分的發(fā)送，從第二認證卡接收借助于無線信號發(fā)送的第二認證卡的第二識別碼；第一判斷部分，用于判斷第一接收部分所收到的識別碼的接收電平是否等于或大于預(yù)定值，并判斷第一接收部分所收到的識別碼和第一存儲部分中存儲的第二識別碼是否匹配；以及警告部分，用于當作為第一判斷部分所執(zhí)行的判斷的結(jié)果，第一接收部分所收到的識別碼的接收電平小于預(yù)定值，或者第一接收部分所收到的識別碼和第一存儲部分中存儲的第二識別碼不匹配時，向便攜式設(shè)備輸出警告信號，其中第二認證卡包括第二存儲部分，用于存儲呼叫信號數(shù)據(jù)、第二認證卡的第二識別碼、以及第一認證卡的第一識別碼；第二接收部分，用于從第一認證卡接收無線信號；第二判斷部分，用于執(zhí)行第一判斷，以判斷第二接收部分是否在預(yù)定時間內(nèi)收到無線信號，執(zhí)行第二判斷，以判斷當?shù)诙邮詹糠衷陬A(yù)定時間內(nèi)收到無線信號時，該無線信號中是否包含與第二存儲部分中存儲的呼叫信號匹配的信號，以及執(zhí)行第三判斷，以判斷該無線信號的接收電平是否等于或大于預(yù)定電平；以及信號輸出部分，用于當作為第二判斷部分所執(zhí)行的判斷的結(jié)果，第一至第三判斷至少之一不成立時，向裝置輸出信號以使裝置進入不可用狀態(tài)。


圖1顯示了本發(fā)明實施例的認證卡的使用例子；圖2所示為發(fā)送單元的詳細結(jié)構(gòu)框圖；圖3所示為取消單元20的組成例子框圖；圖4顯示了匹配與加法電路的詳細組成例子；圖5所示為識別碼和發(fā)送定時的說明圖；圖6所示為識別號碼組成內(nèi)容的說明圖；圖7所示為脈沖壓縮信號和脈沖壓縮處理的說明圖；圖8所示為接收信號的波檢測波形與確認信號之間的關(guān)系的說明圖；圖9所示為接收信號電平和信號電平判斷時間間隔的說明圖；圖10A和10B所示為，用于斷開其中設(shè)置了使用限制取消單元的裝置的電源的電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖11所示為，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的認證卡發(fā)送單元和認證卡取消單元的結(jié)構(gòu)示意框圖；圖12所示為計算處理單元和無線處理單元的特定組成例子框圖；圖13所示為計算處理單元和無線處理單元的特定組成例子框圖；圖14所示為發(fā)送單元的處理流程圖；圖15所示為取消單元的處理流程圖；圖16所示為在發(fā)送單元和取消單元之間傳送的數(shù)據(jù)以及通信定時的時間圖；圖17顯示了認證卡用于住宅保安的例子；以及圖18顯示了這樣一個例子，其中一個認證卡被插入汽車C的駕駛員(所有者)所攜帶的汽車鑰匙中，并且另一認證卡被插入汽車C的門鎖中。
具體實施例方式
圖1顯示了本發(fā)明實施例的認證卡的使用例子。認證卡包括父認證卡1和子認證卡2，并且在圖1中，父認證卡1被插入(安裝在)蜂窩電話30中，并且子認證卡2被插入(安裝在)作為便攜式信息裝置例子的個人數(shù)字助理(PDA)40中。
在蜂窩電話30和PDA 40中，分別設(shè)置了用于插入認證卡1和2的插槽。此外，蜂窩電話30和PDA 40的所有者一般是同一人。
認證卡1具有識別碼發(fā)送單元(主模塊)10，該識別碼發(fā)送單元10包括被安裝在或內(nèi)置于存儲卡(例如存儲棒、多媒體卡、或安全數(shù)字(SD)存儲卡(注冊商標)等)100中的無線通信功能。認證卡2也具有使用限制取消單元(基本模塊)20，該使用限制取消單元20具有安裝在或內(nèi)置于存儲卡200中的無線通信功能。
認證卡1和2借助于包括無線通信功能的識別碼發(fā)送單元(以下簡稱為“發(fā)送單元”)10以及使用限制取消單元(以下簡稱為“取消單元”)20，按規(guī)則時間間隔無線地交換、并相互認證識別信息。
當這兩個認證卡1和2之間的距離在預(yù)定距離(例如2或3米)以內(nèi)時，這兩個認證卡1和2能夠執(zhí)行相互認證，并且作為該相互認證的結(jié)果，認證卡2的取消單元20取消PDA 40的使用限制，并將PDA40設(shè)置為可用狀態(tài)。結(jié)果，所有者能夠使用PDA 40。
另一方面，在因為其中插入了認證卡2的PDA 40丟失、放錯位置或被盜、或者被移到距認證卡1的預(yù)定距離以外，或因為認證卡1和2之間交換的識別信息不匹配，而造成相互認證未被執(zhí)行的情況下，認證卡2的取消單元20對PDA 40實施使用限制，使PDA 40變得不可用。這種不可用狀態(tài)例如包括以下狀態(tài)PDA 40的存儲器內(nèi)容被擦除；PDA 40的電源進入斷開狀態(tài)并且不能被接通；以及不能接收輸入。結(jié)果，防止了PDA 40中存儲的信息流向第三方。
在因為認證卡1被移到距認證卡2的預(yù)定距離以外、或因為識別信息不匹配，而造成相互認證未被執(zhí)行的情況下，警告通過蜂窩電話30被發(fā)出，并且蜂窩電話30的所有者獲知PDA 40與蜂窩電話30(認證卡1)相距預(yù)定距離或超過預(yù)定距離。結(jié)果，所有者立刻知道，由于丟失、放錯位置或被盜，而使PDA 40不再為他所有。
此外，當從蜂窩電話30中拔出認證卡1時，蜂窩電話30為它自己建立不可用狀態(tài)。這種不可用狀態(tài)例如包括以下狀態(tài)蜂窩電話30的電源進入斷開狀態(tài)并且不能被接通；以及不能接收輸入。類似地，當從PDA 40中拔出認證卡2時，PDA 40為它自己建立不可用狀態(tài)。這種不可用狀態(tài)例如包括以下狀態(tài)PDA 40的存儲器內(nèi)容被擦除；PDA40的電源進入斷開狀態(tài)并且不能被接通；以及不能接收輸入。
因而，認證卡2也起PDA 40的使用限制取消設(shè)備(或使用限制設(shè)備)的作用，同時起作為存儲卡原始功能的附加存儲器的作用。此外，認證卡1也起用于通知PDA 40丟失等的通信裝置的作用、并起蜂窩電話30的使用限制設(shè)備(或使用限制取消設(shè)備)的作用，同時起附加存儲卡的作用。
在認證卡1和2中，存儲卡100和200部分的結(jié)構(gòu)與正常存儲卡一樣，在此不再描述。以下將在第一和第二實施例中詳細描述發(fā)送單元10和取消單元20。
第一實施例圖2所示為發(fā)送單元10的詳細結(jié)構(gòu)框圖。當由于認證卡1被插入蜂窩電話30中而使蜂窩電話30的電源單元(電池組和功率調(diào)節(jié)器)18(或者在存儲卡100包括電源單元的情況下，為這種電源單元)供電時，發(fā)送單元10進行操作。
發(fā)送單元10包括發(fā)送器15b，用于從發(fā)送天線10T發(fā)送包括預(yù)設(shè)唯一碼信號的識別信號；以及接收器11a，用于通過接收天線10R接收取消單元20(隨后描述)的發(fā)送器所發(fā)送的確認信號。
用于發(fā)送識別碼的發(fā)送系統(tǒng)借助于發(fā)送/接收控制定時器13a的指令，發(fā)送為識別碼存儲器13b而設(shè)置的識別碼，并且在利用頻移鍵控(FSK)調(diào)制電路15a執(zhí)行借助于傳播波的FSK調(diào)制(250MHz)之后，從發(fā)送器15b發(fā)送識別碼的發(fā)送信號。
此外，電源控制電路14根據(jù)發(fā)送/接收控制定時器13a的指令，接通和斷開開關(guān)18a，并且只有在信號發(fā)送的時候，蜂窩電話30的電源單元18才向發(fā)送單元10供電(電源單元18向發(fā)送/接收控制定時器13a正常供電)。因而，有可能減小蜂窩電話30的電源單元18或存儲卡100的功耗。
從取消單元20接收確認信號的接收系統(tǒng)具有連在接收器11a后面的以下組成部件。首先，所收到的確認信號(250MHz)被FSK解調(diào)電路11b執(zhí)行FSK解調(diào)，然后被發(fā)送到匹配與加法電路11c。進一步，匹配與加法電路11c讀取識別碼存儲器13b中預(yù)存的識別信號，并對識別信號每一位的匹配點執(zhí)行加法處理，以判斷確認信號是否匹配識別信號。
經(jīng)過加法處理的輸出信號(隨后描述的脈沖壓縮信號)被輸出到閾值處理單元11d。閾值處理單元11d對輸出信號和閾值設(shè)置部分11d’中預(yù)設(shè)的閾值進行比較，并且如果輸出信號超過閾值，則向信號存在判斷部分12b發(fā)送定時信號。
另一方面，接收器11a所收到的確認信號也被發(fā)送到信號電平檢測電路12a，并且指示檢測電路12a所檢測到的信號電平的信號被發(fā)送給信號存在判斷部分12b。除以上信號以外，來自FSK解調(diào)電路11b的確認信號和來自識別碼存儲器13b的識別碼信號也被輸入到信號存在判斷部分12b。
信號存在判斷部分12b判斷確認信號和識別信號是否匹配，并且判斷在從閾值處理單元11d接收定時信號之后的固定時間t內(nèi)收到的確認信號的信號電平是否等于或大于固定值。如果這兩個判斷不都成立，信號存在判斷部分12b將不發(fā)出輸出信號，并且當匹配判斷成立，且判斷信號電平等于或小于固定值時，信號存在判斷部分12b輸出警告信號。警告信號通過認證卡1與蜂窩電話30的連接部分被提供給蜂窩電話30，并且作為收到警告信號的結(jié)果，蜂窩電話30發(fā)出警告。例如，該警告是借助于揚聲器的警告聲，或者通過在顯示設(shè)備上顯示警告，來發(fā)出的。
圖3所示為取消單元20的結(jié)構(gòu)例子框圖。當由于認證卡2被插入PDA 40中而使PDA 40的電源單元(電池組和電源調(diào)節(jié)器)28(或者當存儲卡200包括電源單元時，為這種電源單元)供電時，取消單元20擦作。
具體來說，除部分的細微不同之外，取消單元20大體上與圖2中的發(fā)送單元10一樣。以下描述將針對不同的部分。
信號存在判斷部分22b根據(jù)發(fā)送單元10所發(fā)送的識別信號來判斷信號的存在，并且如果沒有收到識別碼，就不輸出任何信號。這也適用于發(fā)送單元10。另一方面，在信號存在判斷部分22b沒有輸出信號的情況下，使用限制取消信號發(fā)生器26總是產(chǎn)生使用限制取消信號，并且當沒有收到識別信號時，根據(jù)信號存在判斷部分22b的輸出信號，終止從信號發(fā)送器26發(fā)送取消信號。
進一步，在沒有收到發(fā)送/接收控制定時器23a的控制的情況下，電源部分28總是向各個組成部分供電。這是因為，如隨后將要描述的，與發(fā)送單元10何時發(fā)送識別信號無關(guān)，取消單元20總是可以接收識別信號，并且在根據(jù)識別信號判斷識別信號的存在之后，總是有可能借助于發(fā)送/接收控制定時器的指令，按預(yù)定時間間隔從發(fā)送系統(tǒng)發(fā)回確認信號。
其它組成部件基本上與圖2中的發(fā)送單元10一樣，并且相同的組成部件用具有相同末位數(shù)的二十幾來編號。因此，在此省略對這些部件的描述。
在各個組成部件的描述中，來自發(fā)送單元10的識別信號是包含唯一預(yù)設(shè)碼信號的信號。然而，如圖6所示，識別信號組成M序列(最大長度空序列(null sequence))信號(M序列數(shù)據(jù))和緊接著的蜂窩電話30電話號碼(以下簡稱為‘電話號碼’)的唯一碼信號。如隨后將要描述的，將M序列信號包含在除電話號碼以外的段中作為識別號碼是用于，在收到識別號碼時執(zhí)行的、用于識別所收到的信號是否為它自己蜂窩電話的信號的特定電路處理期間，提供有利的信號。
進一步，識別號碼是作為以每任選的S秒(例如一秒或兩秒)時間間隔重復(fù)的M序列信號和電話號碼信號為單位的斷續(xù)信號，被發(fā)送的。通過防止并穩(wěn)定電池消耗，這適于節(jié)約電力，并允許長期發(fā)送。M序列信號可以是C/A碼、P碼、或線性調(diào)頻(FM)號碼等。進一步，組成唯一碼信號的電話號碼可以是一種指示除蜂窩電話以外的裝置的另一識別(ID)號碼或另一個所有者或管理者信息的信號。
M序列信號是一種二進制偽隨機信號，并且是一種包括1和0、且長度為2的n次方減1即(2n-1)的碼，例如如果n＝5，則M序列信號是31位信號。當M序列信號被發(fā)送給匹配與加法電路11c時，得到圖7中的碼B所示的脈沖壓縮信號。在該脈沖壓縮中，對作為輸入信號的M序列信號執(zhí)行1/31信號壓縮。
此外，雖然需要蜂窩電話的同等銷售，但是在假定m位長的碼長的情況下，2m種是可能的，例如在假定m＝30的情況下，唯一碼信號允許大約十億種唯一碼信號。在該實施例中，唯一碼信號是電話號碼，但是應(yīng)該理解，唯一碼信號也可以是另一個識別號碼。如果將M序列信號和唯一碼信號預(yù)先存儲在識別碼存儲器中作為識別碼，則在蜂窩電話被放錯位置或被盜等的時候，有可能有效防止未經(jīng)授權(quán)的使用。
圖4顯示了以下結(jié)構(gòu)的細節(jié)其中發(fā)送單元10發(fā)送識別信號，并且在取消單元20收到識別信號之后的固定時間間隔后，取消單元20根據(jù)識別信號將相同信號作為確認信號發(fā)回，并且發(fā)送單元10所收到的信號受到發(fā)送單元10的匹配與加法電路11c的脈沖壓縮處理。
當FSK解調(diào)電路11b解調(diào)確認信號時，確認信號的前部的M序列信號被臨時存儲在移位寄存器11s(圖3中未顯示)中。
寫入移位寄存器11s中的M序列信號被發(fā)送給匹配與加法電路11c。匹配與加法電路11c從識別碼存儲器13b中預(yù)存的存儲數(shù)據(jù)中讀取M序列信號，比較兩個M序列信號的每一位是否匹配，并把匹配位數(shù)目加起來。
經(jīng)歷了匹配與加法處理的信號被匹配與加法電路11c作為脈沖壓縮信號輸出。進一步，在該例子中，雖然移位寄存器11s具有31位存儲容量，但是識別碼存儲器13b既存儲M序列信號(31位)，又存儲唯一碼信號(29位)，因此具有60的存儲容量。因此，當兩個M序列信號被處理時，呼叫組成識別碼存儲器13b的60位中的M序列信號數(shù)據(jù)部分的31位。
以下將描述發(fā)送單元10和取消單元20的操作。首先，當認證卡1被插入蜂窩電話30中時，蜂窩電話的電源單元供電，并且立刻設(shè)置發(fā)送/接收控制定時器13a。進一步，電源控制電路14借助于來自發(fā)送/接收控制定時器13a的信號，閉合開關(guān)18a。結(jié)果，電源單元18向每個部分供電。
如圖5A和5B的時間圖所示，當在電源導(dǎo)通后2ms過去時，從識別碼存儲器13b中讀出識別信號，并且在發(fā)送器15b通過發(fā)送天線10T發(fā)送所讀出的識別信號之前，F(xiàn)SK調(diào)制電路15a根據(jù)控制定時器13a的指令對所讀出的識別信號進行轉(zhuǎn)換。
如前所述，識別信號的發(fā)送是通過對31位M序列信號和指示特定電話號碼的隨后29位唯一碼信號執(zhí)行FSK調(diào)制，來執(zhí)行的。
當來自發(fā)送單元10的識別信號的發(fā)送信號等于或超過預(yù)定電平、并且被取消單元20接收，并且識別符號被確認為它自己時，與識別信號相同的發(fā)送信號被取消單元20發(fā)回，并且被發(fā)送單元10接收，作為確認信號。
發(fā)送與接收的定時如圖5A至5C所示，并且發(fā)送單元10的電源總導(dǎo)通時間為，啟動(2ms)+發(fā)送(6ms)+滯后時間(2ms)+返回(6ms)+滯后時間(2ms)＝18ms。
此后，控制定時器13a控制發(fā)送定時，使得在固定時間過去之后，例如從初始電源導(dǎo)通起，電源導(dǎo)通固定時間2000ms。即使當發(fā)送單元10所發(fā)送的信號被發(fā)送單元10的接收器11a收到，也因為隨后的處理(隨后描述)未被執(zhí)行而使得沒有根據(jù)接收信號等將警告信號發(fā)送給警告電路16等這一事實意謂，信號不充當原始接收信號，并且被分類為確認信號。
另一方面，當由取消單元按預(yù)定定時發(fā)回的確認信號被接收器11a收到時，在FSK解調(diào)電路11b執(zhí)行解調(diào)之后匹配與加法電路11c所執(zhí)行的脈沖壓縮處理已經(jīng)參考圖4被描述了。在該脈沖壓縮處理中，圖7A中符號A所示的確認信號中M序列信號受到脈沖壓縮處理，并且如符號B所示，對于經(jīng)歷了匹配與加法處理的信號，脈沖壓縮信號值不斷地波動，使得在完全將M序列信號的脈沖串寫入移位寄存器11s之前或之后，每一位的數(shù)據(jù)都部分地符合識別碼存儲器的中點的M序列信號存儲數(shù)據(jù)的每個相應(yīng)位的值。
然而，當匹配它自己的識別碼存儲器13b中所存儲的M序列信號的數(shù)據(jù)被寫入移位寄存器11s中時，如果經(jīng)歷了匹配與加法電路11c的匹配與加法處理的位計數(shù)對于移位寄存器11s的所有位計數(shù)值31完全成立，則脈沖壓縮信號是31，并且如果M序列信號完全匹配、或匹配且加起來的位計數(shù)值至少為24或更多，則可以認為兩個M序列信號匹配。
因此，閾值處理單元11d判斷脈沖壓縮處理信號是否等于或大于閾值設(shè)置部分11d’所預(yù)設(shè)的閾值(見圖7B)，例如24，并且當判斷超過閾值時，將如圖7C所示的定時信號輸出到信號存在判斷部分12b。
進一步，如前所述，信號電平檢測電路12a檢測接收器11a所收到的接收信號的信號電平，并且信號存在判斷部分12b判斷該信號電平是否等于或大于固定值。信號電平的判斷提供圖8A所示的、相對于接收信號波檢測波形的某一電壓閾值，并且如果信號電平為較高電平，則判斷收到了處于固定電平或固定電平以上的信號。
如圖9A所示，基于以下事實執(zhí)行判斷當按固定強度發(fā)送的信號被收到時，如果發(fā)送單元10與取消單元20之間的距離R大，則接收信號電平與距離的2次方成反比例下降。一種判斷方法是，設(shè)置與預(yù)定距離(例如1m)相對應(yīng)的閾值，并且如果所收到的信號電平等于或小于該閾值，則可以檢測發(fā)送單元10與取消單元20相隔預(yù)定距離或更遠。進一步，圖9A用對數(shù)尺度顯示了這一點。
可以不用以上判斷方法，而是可以通過對接收信號的波檢測波形執(zhí)行模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換來測量接收信號的電壓電平，由此確定接收信號電平。
在從閾值處理單元11d收到經(jīng)過對M序列信號的閾值處理的定時信號之后，對稱地執(zhí)行信號電平判斷，僅僅持續(xù)與所收到的唯一碼信號相對應(yīng)的固定時間t(在所示例子中為2.9ms)。因此，檢測不到來自其它電話的噪聲和電平，并且有可能通過使判斷間隔等于由定時信號指定的固定時間，來準確地執(zhí)行判斷。
除信號電平判斷之外，信號存在判斷部分12b也執(zhí)行判斷，而與定時信號輸入之后所收到的經(jīng)歷了FSK調(diào)制的唯一碼信號是否匹配識別碼存儲器中存儲的唯一碼信號無關(guān)。因此，當有定時信號輸入時，在定時信號輸入之后，信號存在判斷部分12b接收具有預(yù)定電平的接收信號持續(xù)固定時間，并且一旦判斷所收到的唯一碼信號匹配它自己的唯一碼信號，則取消單元20就位于到發(fā)送單元10的固定距離以內(nèi)，并且信號存在判斷部分12b不輸出任何信號。
然而，即使當有定時信號輸入，并且唯一碼信號匹配信號存在判斷部分12b自己的唯一碼信號時，如果信號電平等于或小于固定電平，則取消單元20與發(fā)送單元10也相距固定距離或超過固定距離，并且在該情況下，信號存在判斷部分12b向蜂窩電話30輸出警告信號。
例如，通過利用揚聲器(未顯示)發(fā)出諸如‘不要離開我’的語音消息來提供警告，蜂窩電話30警告其所有者，由于放錯位置或被盜而使PDA 40(取消單元20)不再在手邊。
進一步，除提供語音消息的系統(tǒng)以外，警告還可以是任何系統(tǒng)，只要在該系統(tǒng)中可以通過任何手段來提供警告，如諸如‘蜂鳴聲’等的警告聲，以及在顯示設(shè)備上提供顯示如‘不要離開我’。進一步，即使當收到與自己識別碼信號的確認信號不同的信號，也因為三個條件中的任何一個或幾個條件不成立，所以信號存在判斷部分12b不輸出輸出信號，并且應(yīng)該理解對發(fā)送單元10的接收操作沒有影響。
取消單元20的操作如下。如前所述，由于取消單元20被插入PDA40中，使電源部分28總是向每個組成部件供電，而與蜂窩電話30的電源開關(guān)是導(dǎo)通還是斷開無關(guān)。因此，取消單元20的接收器21a在基本上與發(fā)送單元10發(fā)送識別信號的相同時間，接收識別信號。
以下事實是一樣的所收到的識別信號被FSK解調(diào)電路21b解調(diào)、并被發(fā)送給匹配與加法電路21c，并且基于M序列信號的定時信號被閾值處理單元21d發(fā)送給信號存在判斷部分22b。另外，以下事實是一樣的所收到信號的的信號電平被信號電平檢測電路22a檢測，并且在定時信號被發(fā)送給信號存在判斷部分22b的固定判斷時間t內(nèi)，判斷信號電平是否等于或超過固定電平。
此外，以下事實與發(fā)送單元10的情況下一樣信號存在判斷部分22b判斷輸入信號是否匹配識別碼存儲器23b中預(yù)存的它自己唯一碼信號。然而，當定時信號、兩個判斷中的信號電平等于或超過預(yù)定電平、以及唯一碼信號匹配這三個條件成立時，取消單元20的信號存在判斷部分22b不輸出任何輸出信號。
只要不存在輸出信號，取消單元20以及由此PDA 40就沒有遠離發(fā)送單元10，并且為所有者所有，并且使用限制取消信號發(fā)生器26總是輸出使用限制取消信號。因此，蜂窩電話30總是處于可用狀態(tài)。
進一步，當收到識別信號，并且在信號存在判斷部分22b所執(zhí)行的信號存在判斷處理中、超出固定時間(在該例子中為2ms)時，在這一刻利用來自信號存在判斷部分22b的信號來設(shè)置發(fā)送/接收控制定時器23a，并且通過識別碼存儲器23b讀取所收到的識別信號以及完全相同的信號，并且通過FSK調(diào)制電路25a和發(fā)送器25b發(fā)送該信號。如前所述，該信號被發(fā)送單元10接收，作為確認信號。
然而，當由于某種原因使取消單元20被放錯位置或被盜而造成取消單元20被移到距PDA 40的固定距離處或固定距離以外時，在信號電平檢測過程中，信號電平等于或小于固定電平，并且信號存在判斷部分22b判斷沒有收到識別信號。當該判斷被執(zhí)行時，信號存在判斷部分22b輸出輸出信號，并且由取消信號發(fā)生器26提供給PDA 40的使用取消信號的輸出被終止。結(jié)果，PDA 40處于不可用狀態(tài)。
如前所述，這種不可用狀態(tài)包括PDA 40內(nèi)部存儲器的擦除以及電源斷開等。例如，由于使用取消信號的終止(例如當信號電平為低電平時)而使中斷信號被輸入到PDA 40的中央處理器(CPU)中，以及由于中斷信號而使PDA 40的CPU執(zhí)行存儲器擦除程序，結(jié)果PDA 40的內(nèi)部存儲器的擦除被執(zhí)行。存儲器擦除程序被預(yù)先存儲在認證卡2的存儲卡200中，并且當認證卡2被插入時，可以從存儲卡200下載到PDA 40中，或者可以被預(yù)先存儲在PDA 40的內(nèi)部存儲器中。
此外，當PDA 40的電源被斷開時，例如這可以通過如圖10A或10B所示控制PDA 40的調(diào)節(jié)器29，來執(zhí)行。如圖10A所示，當用于控制調(diào)節(jié)器29的使能/禁止的使能端子位于PDA 40的調(diào)節(jié)器29上，由于使用取消信號的終止而使PDA 40將輸入到使能端子的信號設(shè)置為低電平(禁止電平)。結(jié)果，從調(diào)節(jié)器29輸出的電力被終止，并且PDA 40被斷開。作為選擇，當使用限制取消信號的終止起作用而使使用限制取消信號從高電平轉(zhuǎn)變成低電平時，使用限制取消信號也可以照原樣被直接輸入到調(diào)節(jié)器29，作為控制信號。
進一步，如圖10B所示，當調(diào)節(jié)器29不包括用于控制使能/禁止的使能端子時，金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)開關(guān)29a被設(shè)置在調(diào)節(jié)器29的VCC輸出側(cè)，控制信號被輸入到MOS開關(guān)29a，并且可以控制電源的導(dǎo)通與斷開。
進一步，一種允許所有者將PDA 40存儲器擦除或電源斷開狀態(tài)選為不可用狀態(tài)的結(jié)構(gòu)是可能的，或者可以將存儲器擦除預(yù)設(shè)為默認選擇。
如以上詳細描述，在該實施例中，包括發(fā)送單元10的認證卡1被插入蜂窩電話30中，所有者或用戶將蜂窩電話30放在他們的口袋等中，包括取消單元20的認證卡2被插入PDA 40中，并且這兩個認證卡用作一個，因此，當PDA 40和取消單元20一起被移到距發(fā)送單元10的固定距離處或固定距離以外時，有可能通過限制PDA 40的使用、來防止意想不到的非法使用和信息外流等。進一步，通過蜂窩電話30向所有者或用戶提供語音警告或其它警告，從而所有者或用戶能夠立刻識別PDA 40不再為他所有。
另外，如前所述，當從蜂窩電話30中拔出認證卡1時，蜂窩電話30為它自己設(shè)置不可用狀態(tài)。這種不可用狀態(tài)包括蜂窩電話30的電源處于斷開狀態(tài)并且不能被導(dǎo)通的狀態(tài)；以及不能接收輸入的狀態(tài)。類似地，當從PDA 40中拔出認證卡2時，PDA為它自己設(shè)置不可用狀態(tài)，這種不可用狀態(tài)例如包括以下狀態(tài)PDA 40的存儲器內(nèi)容被擦除；PDA 40的電源處于斷開狀態(tài)并且不能被接通；以及不能接收輸入；等等。
例如，可以提供當認證卡被插入將認證卡與蜂窩電話30或PDA 40連起來的連接端子中時取高電平并且由于認證卡被拔出而取低電平(地電平)的端子，并且由于該端子取低電平，而使存儲器擦除程序被啟動、或者電源可以進入斷開狀態(tài)等。在電源處于斷開狀態(tài)的情況下，如圖10A或10B所示，這可以借助于調(diào)節(jié)器使能端子子或MOS開關(guān)來實現(xiàn)。
進一步，雖然在以上實施例中利用PDA 40作為例子，描述了使用限制目標裝置，但是目標裝置也包括所有類型裝置，如字處理器、個人計算機、各種游戲機、汽車和保險庫。進一步，雖然描述了將無線電波用作信號傳輸介質(zhì)的情況下，但是也可以使用超聲波或光等。第二實施例圖11所示為，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的認證卡1的發(fā)送單元10和認證卡2的取消單元20的結(jié)構(gòu)示意框圖。
發(fā)送單元10包括計算處理單元110、無線處理單元120和接口130。無線通信天線15連接到無線處理單元120。取消單元20的結(jié)構(gòu)與發(fā)送單元10相同，并且包括計算處理單元210、無線處理單元220和接口230。無線通信天線25連接到無線處理單元220。
接口130組成與蜂窩電話30的連接部分(例如連接器等)，并且也可用作與蜂窩電話30存儲卡100的連接部分。例如，當存儲卡100是SD存儲卡(注冊商標)時，與蜂窩電話30的串行接口(RS232C等)也可以用作接口130。這同樣適用于接口230。
圖12所示為計算處理單元110和無線處理單元120的特定組成例子框圖。在該組成例子中，計算處理單元110對應(yīng)于微處理器(CPU)110a和存儲器110b，并且無線處理單元120對應(yīng)于例如由集成電路(IC)芯片組成的射頻集成電路(RFIC)120a、預(yù)放大器120b和帶通濾波器120c。進一步，存儲卡100的部分存儲器(例如閃速存儲器)可用作存儲器110b，或者可以單獨提供存儲器110b作為計算處理單元110(微處理器110a)的專用存儲器(例如電可擦除只讀存儲器(EEPROM)等)。
當具有內(nèi)置控制器的卡(例如SD存儲卡(注冊商標)等)用作存儲卡100時，內(nèi)置控制器可以與計算處理單元110集成，或者也可以與控制器分開地提供計算處理單元110。
圖13所示為計算處理單元210和無線處理單元220的特定組成例子框圖。如此類似地，該計算處理單元210對應(yīng)于微處理器(CPU)210a和存儲器210b，并且無線處理單元220對應(yīng)于RFIC 220a、預(yù)放大器220b和帶通濾波器220c。進一步，存儲卡220的一部分可用作存儲器210b，或者可以單獨提供存儲器210b作為計算處理單元210(微處理器210a)的專用存儲器(例如EEPROM等)。
進一步，為提供操作時鐘信號，晶體振蕩器110c被安裝在微處理器110a中、晶體振蕩器210c被安裝在微處理器210a中，并且晶體振蕩器120d被安裝在RFIC 120a中、晶體振蕩器220d被安裝在RFIC 220a中。
由于認證卡1被插入蜂窩電話30中，蜂窩電話30的電源設(shè)備(電池組和電源調(diào)節(jié)器)(未顯示)向計算處理單元110(微處理器110a的VCC端)和無線處理單元120(RFIC 120a的VCC端)等供電。類似地，由于認證卡2被插入PDA 40中，PDA 40的電源設(shè)備(電池組和電源調(diào)節(jié)器)(未顯示)向計算處理單元210(微處理器210a的VCC端)和無線處理單元220(RFIC 220a的VCC端)等供電。
當向存儲卡100和200提供電源設(shè)備(例如紐扣電池等和電源調(diào)節(jié)器)，可以由該電源設(shè)備提供這種電力。
存儲器110b預(yù)先存儲由計算處理單元110(微處理器110a)執(zhí)行的程序、M序列數(shù)據(jù)(M序列信號)、認證卡1的識別碼、以及認證卡2的識別碼等。
計算處理單元110(微處理器110a)執(zhí)行程序，并對子認證卡2執(zhí)行認證處理。存儲器110b中存儲的程序和數(shù)據(jù)等例如被讀取為16位數(shù)據(jù)，并且通過微處理器110a的D0至D15端被輸入。
無線處理單元120(RFIC 120a)對計算處理單元110所提供的M序列數(shù)據(jù)和識別碼等執(zhí)行FSK調(diào)制，并輸出調(diào)制信號。轉(zhuǎn)換后的信號通過RFIC 120a的TXout端被輸出，并且借助于無線信號(RF信號)、通過帶通濾波器120c從天線15被發(fā)送。
進一步，無線處理單元120(RFIC 120a)通過帶通濾波器120c和預(yù)放大器120b、從RXin端輸入從天線15收到的作為無線信號的M序列數(shù)據(jù)和識別碼等。無線處理單元120(RFIC 120a)對所收到的信號執(zhí)行FSK解調(diào)，并將解調(diào)信號作為數(shù)字數(shù)據(jù)發(fā)送給計算處理單元110(微處理器110a)。
例如，M序列數(shù)據(jù)和識別碼數(shù)據(jù)等在微處理器110a的DIO4端與RFIC 120a的DIO端之間被發(fā)送和接收。
程序數(shù)據(jù)(指定控制參數(shù)的數(shù)據(jù))從計算處理單元110的DIO1端被供給無線處理單元120(RFIC 120a)的PDATA端。程序數(shù)據(jù)例如是關(guān)于無線處理單元120(RFIC 120a)的發(fā)送頻率、發(fā)送信號電平(發(fā)送功率)、接收靈敏度、調(diào)制頻率及位率等的數(shù)據(jù)。程序數(shù)據(jù)在識別發(fā)送單元1的引導(dǎo)處理期間從計算處理單元110(微處理器110a)被供給無線處理單元120(RFIC 120a)，并且被設(shè)置在無線處理單元120(RFIC 120a)中。
時鐘信號從計算處理單元110(微處理器110a)的DIO2端被輸入到無線處理單元120(RFIC 120a)的PCLK端。
鎖存器使能信號從計算處理單元110(微處理器110a)的DIO3端被輸入到無線處理單元120(RFIC 120a)的PALE端。當指定用于寫計算處理單元110(微處理器110a)的無線控制參數(shù)的地址時，使用該鎖存器使能信號。
代表接收信號電平(接收電平)的信號從無線處理單元120(RFIC120a)的RSSI端被提供給計算處理單元110(微處理器110a)的CMP或ADC端(CMP端是用于執(zhí)行信號電平比較的目標的信號被輸入的端，ADC端是要被A/D轉(zhuǎn)換的模擬信號被輸入的端，以下描述用CMP端(以下縮寫為‘CMP’)來表示。接收電平表示無線處理單元120(RFIC 120a)從取消單元20收到的信號的強度(即信號功率)，并且被無線處理單元120(RFIC 120a)檢測。
認證卡2的存儲器210b預(yù)先存儲由計算處理單元210(微處理器210a)執(zhí)行的程序、M序列數(shù)據(jù)、認證卡2的識別碼以及認證卡1的識別碼等。
計算處理單元210(微處理器210a)執(zhí)行存儲器210b中存儲的程序，并對認證卡1執(zhí)行認證處理。該程序和數(shù)據(jù)等例如被讀取為16位數(shù)據(jù)，并且從計算處理單元210(微處理器210a)的D0至D15端被輸入。
在計算處理單元210(微處理器210a)和無線處理單元220(RFIC220a)之間傳送的數(shù)據(jù)與認證卡1的計算處理單元110(微處理器110a)和無線處理單元120(RFIC 120a)之間傳送的數(shù)據(jù)一樣，在此將不進行描述。
接下來，將描述在認證卡1和認證卡2之間執(zhí)行的相互認證處理。
與第一實施例不同，在該實施例的相互認證處理中，發(fā)送單元10首先將M序列信號作為呼叫信號發(fā)送給取消單元20，作為響應(yīng)，取消單元20發(fā)送M序列信號和識別碼，以下將描述發(fā)送單元10發(fā)送識別信號的形式。
圖14所示為發(fā)送單元10的處理流程圖。圖15所示為取消單元20的處理流程圖。圖16所示為在發(fā)送單元10和取消單元20之間傳送的數(shù)據(jù)以及通信定時的時間圖。
一旦由于被插入蜂窩電話30中而接收供電，發(fā)送單元10的計算處理單元110(微處理器110a)就按預(yù)定時間間隔S(例如一秒間隔或兩秒間隔)轉(zhuǎn)換到搜索模式(S1中的‘是’)，并且立即將存儲器110b中存儲的M序列數(shù)據(jù)從計算處理單元110(微處理器110a)的DIO4端提供給無線處理單元120(RFIC 120a)的DIO端。
無線處理單元120(RFIC 120a)對計算處理單元110(微處理器110a)所提供的M序列信號執(zhí)行FSK調(diào)制，并借助于預(yù)定電平(發(fā)送功率)的無線信號從天線15發(fā)送經(jīng)過FSK調(diào)制的M序列信號(S2)。M序列信號的發(fā)送時間tTM例如為幾毫秒。
在發(fā)送M序列信號之后，發(fā)送單元10進入接收待機狀態(tài)，在該狀態(tài)下發(fā)送單元10在預(yù)定待機時間tRM內(nèi)等待由取消單元20發(fā)送的M序列數(shù)據(jù)(S3)。待機時間tRM被設(shè)置為與取消單元20所發(fā)送的M序列數(shù)據(jù)的發(fā)送時間tTM相同的值，并且為幾毫秒。當在待機時間tRM內(nèi)沒有收到信號(S3中的‘否’)，計算處理單元110(微處理器110a)向蜂窩電話30發(fā)出警告信號(S9)。警告信號例如通過DIO7或DIO8端輸出，并且通過接口130被提供給蜂窩電話30的處理單元(CPU或類似物)。結(jié)果，蜂窩電話30從揚聲器輸出警告聲或者在顯示設(shè)備上顯示警告通知，以警告所有者。
另一方面，作為從PDA 40接收供電的結(jié)果，取消單元20的計算處理單元210(微處理器210a)和無線處理單元220(RFIC 220a)通常進入等待M序列數(shù)據(jù)的待機狀態(tài)(待機模式)(S21)。進一步，當無線處理單元220(RFIC 220a)收到M序列數(shù)據(jù)時，無線處理單元220(RFIC 220a)將所收到的M序列數(shù)據(jù)從DIO端通過計算處理單元210(微處理器210a)的DIO4端提供給計算處理單元210(微處理器210a)，并將M序列數(shù)據(jù)的接收電平從RSSI端通過計算處理單元210(微處理器210a)的CMP端提供給計算處理單元210(微處理器210a)。
計算處理單元210(微處理器210a)對從DIO4端輸入的M序列數(shù)據(jù)和存儲器210b中存儲的M序列數(shù)據(jù)進行比較，并判斷這兩個M序列數(shù)據(jù)的匹配位數(shù)是否等于或大于預(yù)定閾值(預(yù)定接收電平)。例如，在M序列數(shù)據(jù)為31位的情況下，預(yù)定閾值(預(yù)定接收電平)被設(shè)置為24。
進一步，計算處理單元210(微處理器210a)對從CMP端輸入的接收電平值和預(yù)定閾值(預(yù)定接收電平)進行比較。預(yù)定閾值(預(yù)定接收電平)被設(shè)置為與發(fā)送單元10和取消單元20之間的預(yù)定距離(例如米數(shù))相對應(yīng)的接收電平值。從接收電平與距離的2次方成反比，可以得到接收電平與距離之間的關(guān)系，如第一實施例中所述。
當兩個M序列數(shù)據(jù)的匹配位計數(shù)等于或大于閾值(預(yù)定接收電平)，并且接收電平等于或大于閾值(預(yù)定接收電平)時(S21中的‘是’)，計算處理單元210(微處理器210a)判斷收到了M序列數(shù)據(jù)，并且從待機模式轉(zhuǎn)換到認證模式。
進一步，計算處理單元210(微處理器210a)通過無線處理單元220(RFIC 220a)、借助于無線信號來發(fā)送存儲器210b中存儲的M序列數(shù)據(jù)(它是取消單元20的M序列數(shù)據(jù))(S22)，并且在發(fā)送M序列數(shù)據(jù)之后，通過無線處理單元220(RFIC 220a)、借助于無線信號來發(fā)送(存儲器210b中存儲的)取消單元20的識別碼(S23)。
另一方面，當兩個M序列數(shù)據(jù)的匹配位計數(shù)小于閾值(預(yù)定接收電平)、或者接收電平小于閾值(預(yù)定接收電平)時(S21中的‘否’)，計算處理單元210(微處理器210a)判斷還沒有收到M序列數(shù)據(jù)。
當沒有收到M序列數(shù)據(jù)時，計算處理單元210(微處理器210a)借助于內(nèi)置定時器(未顯示)等來判斷上述時間S是否過去了(S28)，并且當時間S還沒有過去時，計算處理單元210(微處理器210a)繼續(xù)待機模式，并進入M序列數(shù)據(jù)接收待機狀態(tài)(S21)。另一方面，當在時間S內(nèi)沒有收到M序列數(shù)據(jù)時(S28中的‘是’)，計算處理單元210(微處理器210a)通過接口230、將信號從DIO7或DIO8端輸出到PDA 40(信號電平從低電平轉(zhuǎn)換為高電平、或者從高電平轉(zhuǎn)換為低電平)，并將PDA 40設(shè)置為不可用狀態(tài)(S29)。
按照第一實施例，這種不可用狀態(tài)包括以下狀態(tài)PDA 40的存儲器內(nèi)容被擦除；電源處于斷開狀態(tài)；以及不能接收輸入。例如，當擦除存儲器內(nèi)容時，如第一實施例中所述，插入認證卡20的存儲卡200，并將其中存儲的存儲器擦除程序下載到PDA 40中，DIO7或DIO8端的信號作為中斷信號被提供給PDA 40的CPU，并且作為CPU根據(jù)該中斷信號來執(zhí)行存儲器擦除程序的結(jié)果，存儲器內(nèi)容被擦除。
進一步，斷開PDA 40的方法包括按照第一實施例的圖10A和10B所示的方法。例如，在該情況下，例如DIO7或DIO8端的信號被提供作為控制信號，并且可以通過將控制信號設(shè)置為低電平來斷開PDA 40的供電。
一旦在步驟S2中發(fā)送M序列數(shù)據(jù)之后的待機時間tRM內(nèi)、從取消單元20收到了M序列數(shù)據(jù)，發(fā)送單元10的無線處理單元(RFIC 120a)就將所收到的M序列數(shù)據(jù)、從DIO端通過計算處理單元110(微處理器110a)的DIO4端提供給計算處理單元110(微處理器110a)。進一步，無線處理單元120(RFIC 120a)將M序列數(shù)據(jù)的接收電平從RSSI端通過計算處理單元110的CMP端提供給計算處理單元110(微處理器110a)。
計算處理單元110(微處理器110a)對從DIO4端輸入的M序列數(shù)據(jù)和存儲器110b中存儲的M序列數(shù)據(jù)進行比較，并判斷這兩個M序列數(shù)據(jù)的匹配位計數(shù)是否等于或大于預(yù)定閾值(預(yù)定接收電平)。該預(yù)定閾值(預(yù)定接收電平)和前述取消單元20的預(yù)定閾值相同。進一步，計算處理單元110(微處理器110a)對從CMP端輸入的接收電平和預(yù)定閾值(預(yù)定接收電平)進行比較。該預(yù)定閾值(預(yù)定接收電平)也和前述取消單元20的預(yù)定閾值相同。
當兩個M序列數(shù)據(jù)的匹配位計數(shù)等于或大于預(yù)定閾值(預(yù)定接收電平)并且接收電平等于或大于預(yù)定閾值(預(yù)定接收電平)時(S3中的‘是’)，計算處理單元110(微處理器110a)判斷收到了M序列數(shù)據(jù)，并且從搜索模式轉(zhuǎn)換到認證模式。進一步，計算處理單元110(微處理器110a)從無線處理單元120(RFIC 120a)接收在M序列數(shù)據(jù)之后收到的取消單元20的識別碼和接收電平(S6中的‘是’)，對所收到的識別碼和存儲器110b中存儲的取消單元20的識別碼進行比較，并判斷該識別碼的接收電平是否等于或大于預(yù)定閾值(預(yù)定接收電平)(S5)。該預(yù)定閾值(預(yù)定接收電平)和M序列數(shù)據(jù)的接收電平閾值(預(yù)定接收電平)相同。
當這兩個識別碼匹配并且接收電平等于或大于閾值(預(yù)定接收電平)(S6中的‘是’)，計算處理單元110(微處理器110a)認證出取消單元20。進一步，計算處理單元110(微處理器110a)通過無線處理單元120(RFIC 120a)、將存儲器110b中存儲的發(fā)送單元10的識別碼發(fā)送給取消單元20(S9)。
另一方面，當兩個M序列數(shù)據(jù)的匹配位計數(shù)小于預(yù)定閾值(預(yù)定接收電平)、或者接收電平小于預(yù)定閾值(預(yù)定接收電平)時(S3中的‘否’)，計算處理單元110(微處理器110a)在步驟S3中判斷還沒有收到M序列數(shù)據(jù)，并向蜂窩電話30輸出警告信號。進一步，當在步驟S4中沒有收到取消單元20的識別碼信號(S4中的‘否’)、或者當在S6中兩個識別碼不匹配或識別碼接收電平小于閾值(預(yù)定接收電平)時(S6中的‘否’)，計算處理單元110(微處理器110a)向蜂窩電話30輸出警告信號。
一旦在發(fā)送識別碼信號(S23)之后收到發(fā)送單元10所發(fā)送的識別碼信號(S24中的‘是’)，取消單元20的無線處理單元220(RFIC220a)就將所收到的識別碼和接收電平提供給計算處理單元210(微處理器210a)。
計算處理單元210(微處理器210a)對無線處理單元220(RFIC220a)所提供的識別碼和存儲器210b中存儲的發(fā)送單元10的識別碼進行比較，并判斷該識別碼的接收電平是否等于或大于預(yù)定閾值(預(yù)定接收電平)(與M序列數(shù)據(jù)的接收電平閾值(預(yù)定接收電平)相同)(S25)。
進一步，當兩個識別碼匹配并且識別碼的接收電平等于或大于閾值(預(yù)定接收電平)時(S26中的‘是’)，計算處理單元210(微處理器210a)認證出發(fā)送單元10。作為確定該認證的結(jié)果，PDA 40的使用限制被取消(取消狀態(tài)被維持)，并且PDA 40可用。另一方面，當識別碼不匹配、或者接收電平低于預(yù)定閾值時，計算處理單元210(微處理器210a)將PDA 40設(shè)置不可用狀態(tài)(S29)。
發(fā)送單元10和取消單元20的認證模式操作可以僅被執(zhí)行一次(即N＝1)，并且優(yōu)選地被執(zhí)行多次(N＞1)。當認證模式操作被執(zhí)行多次時，第二次及隨后有可能不發(fā)送M序列數(shù)據(jù)就轉(zhuǎn)換識別碼。因此第二次及隨后，發(fā)送單元10重復(fù)從步驟S4向前的處理，并且取消單元20重復(fù)從步驟S23向前的處理。
通過多次重復(fù)認證操作，發(fā)送單元10和取消單元20能夠更可靠地相互認證(相互認證)，借此能夠提高安全級。
進一步，當認證模式操作被執(zhí)行多次時，發(fā)送單元10每一次發(fā)送的發(fā)送單元10識別碼可以是同樣或不同的。類似地，取消單元20每一次發(fā)送的取消單元20識別碼可以是同樣或不同的。
例如，當識別碼不同時，在圖16中，在第一次識別碼發(fā)送與接收中，發(fā)送單元10和取消單元20都發(fā)送它們自己的識別碼，以執(zhí)行相互認證。
在第二次識別碼發(fā)送與接收中，取消單元20被發(fā)送單元10預(yù)先確認，并且將存儲器210b中存儲的解碼密鑰Ks作為取消單元20的識別碼發(fā)送。發(fā)送單元10對該解碼密鑰Ks和發(fā)送單元10的存儲器110b中存儲的解碼密鑰進行比較，并且當這兩個解碼密鑰匹配時，認證出取消單元20。
在認證之后，發(fā)送單元10借助于解碼密鑰Ks對它自己的識別碼編碼，并將已編碼識別碼作為它自己的識別碼發(fā)送給取消單元20。取消單元20借助于解碼密鑰Ks對發(fā)送單元10所發(fā)送的已編碼識別碼進行解碼，獲得發(fā)送單元10的識別碼，并對該識別碼和存儲器210b中存儲的發(fā)送單元10識別碼進行比較。當這兩個識別碼匹配并且來自發(fā)送單元10的接收電平等于或大于預(yù)定電平時，取消單元20認證出發(fā)送單元10，并取消使用限制。當識別碼不匹配、或者接收電平小于預(yù)定電平時，裝置的使用被限制。
通過這樣多次(在此為兩次)執(zhí)行認證，可以提高安全級，并且通過每次改變識別碼，可以防止第三方容易獲知識別碼。
在認證模式之后，發(fā)送單元10的計算處理單元110(微處理器110a)返回到步驟S1，并在時間S過去之后重復(fù)從步驟S2向前的步驟。類似地，在認證模式之后，取消單元20的計算處理單元210(微處理器210a)返回到S21，并進入待機模式。結(jié)果，按時間間隔S重復(fù)認證處理的全時認證被執(zhí)行，并且當相互認證被確認時，PDA 40維持可用狀態(tài)，并且當相互認證未被確認時，PDA 40進入不可用狀態(tài)。結(jié)果，可以防止由丟失或被盜而造成的PDA 40信息外流。進一步，從有效防止PDA 40信息外流的觀點來看，時間S優(yōu)選地為大約幾秒到幾十秒。
認證卡的其它使用例子接下來將描述本發(fā)明實施例的認證卡的另一個使用例子。圖17顯示了認證卡用于住宅安全的例子。
所有者P擁有蜂窩電話30，并且新的認證卡1被插入該蜂窩電話30中。同時，盡管未顯示，但子認證卡2被插入所有者P住宅H的大門的門鎖(電子鎖)中。在此，可以使用第一和第二實施例中任一實施例的認證卡1的發(fā)送單元10和認證卡2的取消單元20。
為了防止認證卡2被第三方拿走，認證卡2優(yōu)選地被插入大門的內(nèi)部。
當攜帶其中插入了認證卡1的蜂窩電話30的所有者P離開住宅H、并移動到距認證卡2預(yù)定距離(例如幾米)以外的位置時，認證卡1的發(fā)送單元10和認證卡2的取消單元20的相互認證就被執(zhí)行，如前所述。結(jié)果，取消單元20終止使用限制取消信號，并且門鎖進入不能被解鎖的狀態(tài)(鎖定狀態(tài))。另一方面，當所有者回家或在家時，如果發(fā)送單元10和取消單元20位于預(yù)定距離以內(nèi)，則發(fā)送單元10和取消單元20的相互認證被執(zhí)行。結(jié)果，取消單元20向門鎖發(fā)出使用限制取消信號，并且門鎖進入能夠被鎖定和解鎖的狀態(tài)。
在發(fā)送單元10和取消單元位于預(yù)定距離內(nèi)并且相互認證已被執(zhí)行的狀態(tài)下，發(fā)送單元10能夠向取消單元20發(fā)送操作命令。例如，在門鎖狀態(tài)(是否被鎖定)下，并且當門鎖通過家庭網(wǎng)絡(luò)連接到諸如煤氣灶、照明裝置或空調(diào)設(shè)備的裝置，則發(fā)送單元10能夠發(fā)送命令來請求這些裝置的狀態(tài)。進一步，也可以發(fā)送命令來遠程地操作這些裝置。
取消單元20也能夠?qū)l(fā)送單元10所發(fā)送的操作命令，發(fā)送給連接到門鎖或家庭網(wǎng)絡(luò)的裝置。命令執(zhí)行結(jié)果也可以被發(fā)回給發(fā)送單元10。例如，當操作命令是門鎖狀態(tài)請求命令時，門鎖的鎖定或解鎖狀態(tài)被發(fā)回給發(fā)送單元10。
作為所有者P操作蜂窩電話30輸入鍵的結(jié)果，操作命令首先被輸入到蜂窩電話30，并且被蜂窩電話30提供給發(fā)送單元10。在被發(fā)送單元10接收之后，命令執(zhí)行結(jié)果被發(fā)送單元10提供給蜂窩電話30，并被顯示在蜂窩電話30的顯示設(shè)備上。結(jié)果，所有者P能夠借助于蜂窩電話30對住宅內(nèi)的裝置執(zhí)行遠程操作，并且能夠通過蜂窩電話30可靠地確認遠程操作結(jié)果。
可以利用從相互認證被執(zhí)行的時間起的時間間隔，來執(zhí)行操作命令和命令執(zhí)行結(jié)果的發(fā)送，并且執(zhí)行下一次相互認證。
圖18顯示了這樣一個例子，其中認證卡1(圖18中未顯示)被插入汽車C的駕駛員(所有者)D所攜帶的汽車鑰匙50中，并且認證卡2(圖18中未顯示)被插入汽車C的門鎖中。
當駕駛員D攜帶汽車鑰匙50移動到距汽車C預(yù)定距離以外的位置時，認證卡1和2之間的相互認證未被執(zhí)行，并且認證卡2的取消單元20為汽車門鎖設(shè)定不能被解鎖的狀態(tài)。另一方面，當駕駛員D位于預(yù)定距離以內(nèi)時，有可能執(zhí)行發(fā)送單元10和取消單元20的相互認證，并且取消單元20能夠鎖定和解鎖門鎖。
進一步，類似于前述住宅安全情況，當取消單元20連接到汽車C中除門鎖以外的已安裝裝置(汽車空調(diào)設(shè)備、汽車立體聲系統(tǒng)等)時，門鎖和這些已安裝裝置的狀態(tài)被發(fā)送給發(fā)送單元10，并且發(fā)送單元10也能夠在汽車鑰匙50的顯示設(shè)備上顯示這些狀態(tài)。
認證卡1和2可用于多種安全應(yīng)用。
工業(yè)實用性本發(fā)明可用于能夠被插入蜂窩電話、PDA、筆記本計算機、照相機、汽車鑰匙及門鎖等中的存儲卡。
權(quán)利要求
1.一種被安裝在由所有者攜帶的便攜式設(shè)備中，并對另一個裝置中安裝的裝置認證卡執(zhí)行無線認證的認證卡，該認證卡包括存儲部分，用于存儲呼叫信號的數(shù)據(jù)、認證卡的識別碼、以及裝置認證卡的識別碼；發(fā)送部分，用于借助于具有預(yù)定發(fā)送電平的無線信號，來發(fā)送存儲部分中存儲的呼叫信號或存儲部分中存儲的呼叫信號和認證卡識別碼；接收部分，用于響應(yīng)發(fā)送部分的發(fā)送，從裝置認證卡接收借助于無線信號發(fā)送的裝置認證卡識別碼；判斷部分，用于判斷接收部分所收到的識別碼的接收電平是否等于或大于預(yù)定值，并判斷接收部分所收到的識別碼和存儲部分中存儲的裝置認證卡識別碼是否匹配；以及警告部分，當作為判斷部分所執(zhí)行的判斷的結(jié)果，接收部分所收到的識別碼的接收電平小于預(yù)定值或者接收部分所收到的識別碼和存儲部分中存儲的裝置認證卡識別碼不匹配時，該警告部分向便攜式設(shè)備輸出警告信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的認證卡，其中發(fā)送部分只發(fā)送存儲部分中存儲的呼叫信號；以及該認證卡進一步包括識別碼發(fā)送部分，當判斷部分判斷接收部分所收到的識別碼的接收電平等于或大于預(yù)定值，并且接收部分所收到的識別碼和存儲部分中存儲的裝置認證卡識別碼匹配時，該識別碼發(fā)送部分借助于具有預(yù)定發(fā)送電平的無線信號發(fā)送存儲部分中存儲的認證卡識別碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的認證卡，其中呼叫信號是包含C/A碼、P碼或線性調(diào)頻信號的M序列信號或二進制偽隨機碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的認證卡，其進一步包括連接部分，作為被安裝在便攜式設(shè)備中的結(jié)果，該連接部分形成與便攜式設(shè)備的電連接，該連接部分通過形成電連接來使便攜式設(shè)備的預(yù)定信號的電平變?yōu)榈谝浑娖?，并且作為從便攜式設(shè)備中被拔出的結(jié)果，使該預(yù)定信號的電平變?yōu)榈诙娖?，并且電連接被斷開，其中，作為預(yù)定信號的電平成為第二電平的結(jié)果，便攜式設(shè)備處于不可用狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的認證卡，其中，關(guān)于便攜式設(shè)備的不可用狀態(tài)，便攜式設(shè)備斷開從便攜式設(shè)備的電源到便攜式設(shè)備組成部件的供電，以便進入到便攜式設(shè)備的輸入不被接收或便攜式設(shè)備的存儲器內(nèi)容被擦除的狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的認證卡，其中認證卡是存儲棒、SD存儲卡或多媒體卡。
7.一種被安裝在包括信息裝置、住宅電子鎖和汽車電子鎖的裝置中，并對所有者所攜帶的便攜式設(shè)備中安裝的便攜式認證卡執(zhí)行無線認證的認證卡，該認證卡包括存儲部分，用于存儲呼叫信號的數(shù)據(jù)、認證卡的識別碼和便攜式認證卡的識別碼；接收部分，用于從便攜式認證卡接收無線信號；第一判斷部分，用于執(zhí)行第一判斷，以判斷接收部分是否在預(yù)定時間內(nèi)收到無線信號，執(zhí)行第二判斷，以判斷當接收部分在預(yù)定時間內(nèi)收到無線信號時，該無線信號中是否包含與存儲部分中存儲的呼叫信號匹配的信號，以及執(zhí)行第三判斷，以判斷該無線信號的接收電平是否等于或大于預(yù)定電平；以及信號輸出部分，用于當作為第一判斷部分所執(zhí)行的判斷的結(jié)果，第一至第三判斷至少之一不成立時，向裝置輸出信號以使裝置進入不可用狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的認證卡，其中，當接收部分所收到的無線信號只包含呼叫信號時，第一判斷部分所執(zhí)行的第三判斷是，該呼叫信號的接收電平是否等于或大于預(yù)定電平，并且當接收部分所收到的無線信號包含呼叫信號和便攜式認證卡識別碼時，第一判斷部分所執(zhí)行的第三判斷是，無線信號中包含的便攜式認證卡識別碼的接收電平是否等于或大于預(yù)定電平。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的認證卡，其進一步包括發(fā)送部分，當判斷部分所執(zhí)行的所有判斷都成立時，該發(fā)送部分借助于具有預(yù)定電平的無線信號發(fā)送存儲部分中存儲的呼叫信號和認證卡識別碼。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的認證卡，其進一步包括識別碼接收部分，用于響應(yīng)發(fā)送部分的發(fā)送，來接收便攜式認證卡所發(fā)送的便攜式認證卡識別碼；以及第二判斷部分，該第二判斷部分判斷識別碼接收部分所收到的識別碼和存儲部分中存儲的便攜式認證卡識別碼是否匹配，并判斷該識別碼的接收電平是否等于或大于預(yù)定電平，其中當作為第二判斷部分所執(zhí)行的判斷的結(jié)果，所述兩個判斷至少之一不成立時，信號輸出部分輸出信號以使裝置進入不可用狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的認證卡，其中呼叫信號是包含C/A碼、P碼或線性調(diào)頻信號的M序列信號或二進制偽隨機碼。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的認證卡，其進一步包括連接部分，作為被安裝在裝置中的結(jié)果，該連接部分形成與裝置的電連接，該連接部分通過形成電連接，使裝置的預(yù)定信號的電平變?yōu)榈谝浑娖?，并且作為從裝置中被拔出的結(jié)果、使該預(yù)定信號的電平變?yōu)榈诙娖?，并且電連接被斷開，其中，作為預(yù)定信號的電平成為第二電平的結(jié)果，裝置使其進入不可用狀態(tài)。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的認證卡，其中裝置的不可用狀態(tài)包括以下狀態(tài)設(shè)備的存儲器內(nèi)容被擦除；從裝置的電源向裝置組成部件的供電被斷開；或到裝置的輸入不能被接收。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的認證卡，其中認證卡是存儲棒、SD存儲卡或多媒體卡。
15.一種包括被安裝在所有者所攜帶的便攜式設(shè)備中的第一認證卡以及被安裝在另一個裝置中的第二認證卡的無線認證系統(tǒng)，其中第一和第二認證卡執(zhí)行相互認證，并且第一認證卡包括第一存儲部分，用于存儲呼叫信號的數(shù)據(jù)、第一認證卡的第一識別碼、以及第二認證卡的第二識別碼；第一發(fā)送部分，用于借助于具有預(yù)定發(fā)送電平的無線信號，來發(fā)送第一存儲部分中存儲的呼叫信號、或第一存儲部分中存儲的呼叫信號和第一識別碼；第一接收部分，用于響應(yīng)第一發(fā)送部分的發(fā)送，從第二認證卡接收借助于無線信號發(fā)送的第二認證卡的第二識別碼；第一判斷部分，用于判斷第一接收部分所收到的識別碼的接收電平是否等于或大于預(yù)定值，并判斷第一接收部分所收到的識別碼和第一存儲部分中存儲的第二識別碼是否匹配；以及警告部分，用于當作為第一判斷部分所執(zhí)行的判斷的結(jié)果，第一接收部分所收到的識別碼的接收電平小于預(yù)定值、或者第一接收部分所收到的識別碼和第一存儲部分中存儲的第二識別碼不匹配時，向便攜式設(shè)備輸出警告信號，其中第二認證卡包括第二存儲部分，用于存儲呼叫信號的數(shù)據(jù)、第二認證卡的第二識別碼、以及第一認證卡的第一識別碼；第二接收部分，用于從第一認證卡接收無線信號；第二判斷部分，用于執(zhí)行第一判斷，以判斷第二接收部分是否在預(yù)定時間內(nèi)收到無線信號，執(zhí)行第二判斷，以判斷當?shù)诙邮詹糠衷陬A(yù)定時間內(nèi)收到無線信號時，該無線信號中是否包含與第二存儲部分中存儲的呼叫信號匹配的信號，以及執(zhí)行第三判斷，以判斷該無線信號的接收電平是否等于或大于預(yù)定電平；以及信號輸出部分，用于當作為第二判斷部分所執(zhí)行的判斷的結(jié)果，第一至第三判斷至少之一不成立時，向裝置輸出信號以使裝置進入不可用狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種認證卡以及借助于該認證卡執(zhí)行相互認證的無線認證系統(tǒng)，認證卡能被插入便攜式裝置中。認證卡1被插入(安裝在)蜂窩電話30中，并且認證卡2被插入(安裝在)個人數(shù)字助理(PDA)40中。認證卡1包括識別碼發(fā)送單元10，并且認證卡2包括使用限制取消單元20。發(fā)送單元10和使用限制取消單元20借助于無線信號交換識別碼，并相互認證識別碼。在PDA 40被移動到距蜂窩電話30的預(yù)定距離以外、并且使用限制取消單元20從發(fā)送單元10收到的信號的接收電平小于預(yù)定值、或使用限制取消單元20不能認證發(fā)送單元10的識別碼的情況下，使用限制取消單元20停止向PDA 40發(fā)送使用限制取消信號。
文檔編號G06F21/35GK1759409SQ0382622
公開日2006年4月12日 申請日期2003年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月25日
發(fā)明者笹倉豐喜, 宮本健一 申請人:笹倉豐喜, 宮本健一