[发明专利]防止中继攻击的车辆控制系统

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求2013年12月3日提交的美国临时专利申请号61/911,225以及2014年1月4日提交的美国临时专利申请号61/975,447的权益，这两个申请通过引用整体并入本文。

背景技术

传统上，已使用物理钥匙和锁系统实现了门访问和授权启动车辆如机动车。在这些系统中，将正确的钥匙插入到门和点火锁中使得用户能够进和驾驶车。

然而，近年来，传统的钥匙系统已倍增，并且在许多情况下被远程无钥匙进入(RKE)装置所取代，在远程无钥匙进入(RKE)装置中，用户能够通过在远距离处按压便携式通信装置如钥匙扣(key fob)或钥匙卡上的按钮来打开他们的机动车。在这些系统中，通常继续由物理钥匙和锁系统来提供对驾驶的授权。然而，在一些情况下，物理按钮包括用以防止钥匙复制的嵌入式防盗芯片。

最近，复杂的嵌入式电子系统已普遍用于提供访问和启动功能以及提供宽测距功能以提高驾驶员的安全性和方便性。这些系统包括被动进入被动启动(PEPS)系统。在PEPS系统中，便携式通信装置如钥匙扣或卡中的远程接收器和发射器(或收发器)由用户携带。便携式通信装置在被成功质询时向车辆内的模块发射射频(RF)信号以执行各种遥控车辆功能如门锁定/解锁，使发动机能够启动或激活外部/内部照明。被动进入系统包括发射器和接收器(或收发器)，其设置于车辆内的电子控制模块中。收发器通常与一个或更多个装置(例如门锁机构)通信，以确定用户何时发起对装置的驱动请求(例如提升门把手)。

当检测到驱动请求时，则收发器播送被动进入询问信号。当扣(fob)从ECU接收到询问信号时，便携式通信装置确定该询问信号是否有效。如果确定询问信号是有效信号，则扣将包括加密识别码或滚动识别码的输出信号自动播送至电子控制模块。此后，电子模块确定该输出信号的有效性，并且如果该输出信号被确定为有效，则生成用于使装置执行操作(例如门锁定机构对门进行解锁)的信号。

被动进入系统很容易受到安全威胁如中继攻击。当第一盗贼例如通过提升车门把手来触发对询问信号的驱动时，发生中继攻击。由于预期到扣在正提升车门把手的用户的附近，所以车辆中的被动进入系统播送该询问信号。第一盗贼携带中继装置，该中继装置用于接收该询问信号并且将该询问信号重新发射至在具有授权扣的用户附近的第二盗贼，其中授权扣能够播送的用于对车辆解锁的响应信号。所重新发射的信号通常是可以与低频(LF)信号完全不同的经由长距离被发射的超高频信号。同样携带中继装置的第二盗贼接收来自第一盗贼的UHF信号。对该信号进行解码，并且将该信号作为低频信号重新发射至携带着授权扣的用户。扣接收来自第二盗贼的所重新发射的信号并且相应地响应所接收的询问信号。第二盗贼接收其中具有有效编码信息的响应信号，并且将该信号重新发射至第一盗贼。第一盗贼接收被验证的响应信号并且将该响应信号发射至车辆。车辆接收该响应信号、对该信号进行验证、并且对车门进行解锁。还可以提示PEPS系统允许盗贼启动车辆。本公开内容提供了一种用于防止上述类型的中继攻击的方法。

发明内容

本公开内容提供了一种用于机动车辆的被动进入系统，该被动进入系统被配置成通过分析由安装在车辆上的多个天线产生的磁矢量和角度来防止中继攻击。在一方面，本公开内容提供了包括控制单元的车辆以及扣，控制单元被配置成在扣处于低电力消耗模式的情况下播送用以提示扣上电的唤醒信号并且通过耦接至车辆的多个天线发射信号，扣被配置成识别唤醒信号并且响应于识别出唤醒信号而生成用于控制单元的响应信号。扣包括控制器，控制器被编程用以：接收从耦接至车辆的该多个天线中的每个天线发射的信号；从存储器中检索所存储的恒定值；并且计算定义了该多个天线中的每个天线的相对位置的磁完整性。控制器在磁完整性被发现的情况下允许对车辆的访问，而在磁完整性未被发现的情况下拒绝对车辆的访问。