(57)【要約】  モバイル装置（３）と読み取り装置（２）との間のデータ転送のための方法、装置及びシステムであって、データ転送の方法は、超広帯域通信モジュール（１）から読み取り装置（２）に要求値を送信するステップ（Ｓ３）と、超広帯域通信モジュール（１）と読み取り装置（２）との間の距離を決定するステップ（Ｓ４）と、要求値を使用して、読み取り装置において検証値を生成し（Ｓ５）、距離が所定の値よりも小さい場合、読み取り装置（２）からモバイル装置（３）へと検証値を送信するステップ（Ｓ６）と、モバイル装置（３）において、検証値を検証するステップ（Ｓ７）と、モバイル装置（３）において、検証値の検証が肯定的であったことを受けて、モバイル装置（３）と読み取り装置（２）との間のさらなるデータ転送（Ｓ９）を可能にするステップ（Ｓ８）とを含む、方法、装置及びシステム。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイル装置（３）と読み取り装置（２）との間のデータ転送の方法であって、
超広帯域伝送（Ｔ３）を介して、超広帯域通信モジュール（１）から前記読み取り装置（２）に要求値を送信するステップ（Ｓ３）と、
前記読み取り装置（２）によって、前記超広帯域伝送（Ｔ３）の伝送特性に基づいて、前記超広帯域通信モジュール（１）と前記読み取り装置（２）との間の距離（Ｄ１）を決定するステップ（Ｓ４）と、
前記読み取り装置（２）によって、前記超広帯域通信モジュール（１）からの前記要求値を使用して、検証値を生成し（Ｓ５）、前記超広帯域通信モジュール（１）と前記読み取り装置（２）との間の前記距離（Ｄ１）が所定の値よりも小さい場合、ワイヤレス伝送（Ｔ６）を介して、前記読み取り装置（２）から前記モバイル装置（３）へと前記検証値を送信するステップ（Ｓ６）と、
前記モバイル装置（３）において、前記要求値を使用して前記検証値を検証するステップ（Ｓ７）と、
前記モバイル装置（３）において、前記検証値の検証が肯定的であったことを受けて、前記モバイル装置（３）と前記読み取り装置（２）との間のさらなるデータ転送（Ｓ９）を可能にするステップ（Ｓ８）と
を含む、方法。
【請求項２】
有線又はワイヤレス伝送（Ｔ２）を介して、前記超広帯域通信モジュール（１）から前記モバイル装置（３）へと、又は逆向きに、前記要求値を送信するステップ（Ｓ２）をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記要求値を送信するステップ（Ｓ２）が、前記超広帯域通信モジュール（１）と前記モバイル装置（３）との間の距離（Ｄ２）を決定することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
２つ以上のアンテナ（２１１、２１２）を使用して、それぞれ前記超広帯域通信モジュール（１）と、前記２つ以上のアンテナのうちの１つとの間の２つ以上の距離（Ｄ１、Ｄ３）を決定するステップと、前記２つ以上の距離を使用して、前記超広帯域通信モジュール（１）がアクセス制御領域（６）の外部にあるか、又は、前記アクセス制御領域（６）の内部にあるかを決定するステップと、前記超広帯域通信モジュールが前記アクセス制御領域（６）の外部にある場合にのみ、前記検証値を生成するステップとをさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
距離（Ｄ１、Ｄ３）を決定するステップ（Ｓ４）が、前記超広帯域伝送（Ｔ３）の時間差、振幅差、及び位相差のうちの少なくとも１つを含む伝送特性を使用する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記要求値及び前記検証値が、デジタル署名され、前記検証値を検証するステップ（Ｓ７）が、デジタル署名された前記要求値及びデジタル署名された前記検証値を、前記値のデジタル署名を検証することによって認証することをさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記読み取り装置（２）から前記モバイル装置（３）へと前記検証値を送信するステップ（Ｓ６）が、前記読み取り装置（２）から前記超広帯域通信モジュール（１）への超広帯域伝送（Ｓ６１）、及び、前記超広帯域通信モジュール（１）から前記モバイル装置（３）への有線又はワイヤレス伝送（Ｓ６２）を含み、前記モバイル装置（３）と前記読み取り装置（２）との間のさらなるデータ転送（Ｓ９）が、前記モバイル装置と前記超広帯域通信モジュール（１）との間の有線又はワイヤレス伝送（Ｓ９１）、及び、前記超広帯域通信モジュール（１）と前記読み取り装置（２）との間の超広帯域伝送（Ｓ９２）を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
モバイル装置（３）とのデータ転送のための読み取り装置（２）であって、
超広帯域伝送（Ｔ３）を介して、超広帯域通信モジュール（１）から要求値を受信するように構成されている超広帯域トランシーバ（２１）と、
前記超広帯域伝送（Ｔ３）の伝送特性に基づいて、前記超広帯域通信モジュール（１）と前記読み取り装置（２）との間の距離（Ｄ１）を決定し、前記超広帯域通信モジュール（１）と前記読み取り装置（２）との間の前記距離（Ｄ１）が所定の値よりも小さい場合、検証値を生成するように構成されているプロセッサ（２２）と、
ワイヤレス伝送（Ｔ６）を介して、前記モバイル装置（３）へと前記検証値を送信するように構成されているワイヤレス通信モジュール（２３）であり、ワイヤレス伝送（Ｔ９）を介した前記読み取り装置（２）と前記モバイル装置（３）との間のさらなるデータ転送が可能になる前に、前記モバイル装置（３）が、前記超広帯域通信モジュール（１）からの前記要求値を使用して前記検証値を検証すること（Ｓ７）が可能になる、ワイヤレス通信モジュール（２３）と
を備える、読み取り装置（２）。
【請求項９】
前記超広帯域トランシーバ（２１）が２つ以上のアンテナ（２１１、２１２）を備え、前記プロセッサ（２２）が、前記超広帯域伝送（Ｔ３）の伝送特性に基づいて、それぞれ前記超広帯域通信モジュール（１）と前記アンテナのうちの１つとの間の２つ以上の距離（Ｄ１、Ｄ３）を決定し、前記２つ以上の距離を使用して、前記超広帯域通信モジュール（１）がアクセス制御領域（６）の外部にあるか、又は、アクセス制御領域（６）の内部にあるかを決定し、前記超広帯域通信モジュール（１）が前記アクセス制御領域（６）の外部にある場合、検証値を生成するように構成されている、請求項８に記載の読み取り装置。
【請求項１０】
前記プロセッサ（２２）が、前記超広帯域伝送（Ｔ３）の時間差、振幅差、及び位相差のうちの少なくとも１つを含む伝送特性を使用して距離（Ｄ１、Ｄ３）を決定するように構成されている、請求項８又は９に記載の読み取り装置。
【請求項１１】
前記プロセッサ（２２）が、デジタル署名された要求値を受信し、デジタル署名された検証値を送信するように構成されている、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の読み取り装置。
【請求項１２】
前記ワイヤレス通信モジュール（２３）が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ低エネルギー、ワイヤレスローカルエリアネットワーク、ＺｉｇＢｅｅ、無線周波数識別、Ｚ波、及び近距離場通信のうちの少なくとも１つを使用したワイヤレス伝送（Ｔ６、Ｔ９）のために構成されている、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の読み取り装置。
【請求項１３】
前記超広帯域トランシーバ（２１）が、前記超広帯域トランシーバ（２１）から前記超広帯域通信モジュール（１）への超広帯域伝送（Ｔ６１）、及び、前記超広帯域通信モジュール（１）から前記モバイル装置（３）への有線又はワイヤレス伝送（Ｔ６２）を介して前記モバイル装置（３）に前記検証値を送信するようにさらに構成されており、前記ワイヤレス通信モジュール（２３）が、前記モバイル装置（３）と超広帯域通信モジュール（１）との間の伝送（Ｔ９１）、及び、前記超広帯域通信モジュール（１）と前記読み取り装置（２）との間の超広帯域伝送（Ｔ９２）を介して、前記読み取り装置（２）と前記モバイル装置（３）との間のさらなるデータ転送を可能にするようにさらに構成されている、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の読み取り装置。
【請求項１４】
読み取り装置（２）とのデータ転送のためのモバイルシステム（４）であって、
超広帯域伝送（Ｔ３）を介して読み取り装置（２）に要求値を送信するように構成されている超広帯域通信モジュール（１）であり、前記読み取り装置（２）が、前記超広帯域伝送（Ｔ３）の伝送特性に基づいて、前記超広帯域通信モジュール（１）と前記読み取り装置（２）との間の距離（Ｄ１）を決定することを可能にする、超広帯域通信モジュール（１）と、
前記超広帯域通信モジュール（１）と前記読み取り装置（２）との間の前記距離（Ｄ１）が所定の値よりも小さい場合、ワイヤレス伝送（Ｔ６）を介して、前記読み取り装置（２）によって送信される、前記読み取り装置（２）からの検証値を受信するように構成されているワイヤレス通信モジュール（３２）と、
前記要求値を使用して前記検証値を検証し、前記検証値の検証が肯定的であったことを受けて、前記読み取り装置（２）とのデータ転送を可能にするように構成されているプロセッサ（３１）と
を備える、モバイルシステム（４）。
【請求項１５】
前記超広帯域通信モジュール（１）が、前記読み取り装置（２）から前記モバイルシステム（４）への超広帯域伝送（Ｔ７）を介して前記検証値を受信するようにさらに構成されており、前記プロセッサ（３１）が、超広帯域伝送（Ｔ９）を介して、前記モバイルシステム（４）と前記読み取り装置（２）との間のデータ転送を可能にするようにさらに構成されている、請求項１４に記載のモバイルシステム（４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイル装置と読み取り装置との間のデータ転送のための方法及び装置に関する。特に、本発明は、モバイル装置と読み取り装置との間のデータ転送のための方法、読み取り装置、及びモバイルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
キーレスエントリーシステムは、車両エントリーシステム及び車両アクセス制御システムから建造物アクセス制御に及ぶ用途において広く使用されるに至っている。超近距離用途について、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）トランスポンダ（又はタグ）が、以前の磁気ストライプカードにほぼ取って代わって使用されていることが多い。他の現行のソリューションは、赤外線システム又は無線システムを使用して、ユーザ装置から車両セキュリティシステム又は建造物アクセス装置へと認証信号を送信する。認証は、例えばユーザ装置のボタンを押下することによってユーザによって、又は、要求信号を定期的に送信し、応答メッセージを待つアクセス装置自体から開始することができる。
【０００３】
これらの現行のシステムは、各タイプのアクセスポイントのための特定の装置を含み、結果、ユーザは、自身の車両、自身の仕事場建造物、自身のジム及び他のそのようなアクセス制御領域にアクセスするために、複数のユーザ装置を携行する必要があることが多い。これによって、装置及びシステムの既存のソリューションは非効率的になっており、使い勝手はあまり良くない。
【０００４】
ユーザ装置とアクセス装置との間の通信範囲が増大すると、ユーザ装置が１センチメートル未満など、超近距離に配置される必要がないため、簡便性及び使いやすさが増大する。しかしながら、範囲が増大すると、新たなセキュリティ問題の可能性も上昇する。これは、待ち列などの状況において、読み取り装置の近傍に複数のトランスポンダがある場合、権限のある別のユーザも範囲内にいるとき、待ち列の正面にいる人が実際に必要な権限を有する者であるかが不明確になる可能性があるためである。権限のない第三者が入ることが許可される機会を低減するための手法が導入されている。１つの手法においては、選択されている周波数が範囲を制限することができ、例えば、１３．５６ＭＨｚの高周波（ＨＦ）が、１ｃｍ〜１ｍの典型的な読み取り範囲を有する。別の手法は、より大きい範囲を有する技術を使用し、受信信号の信号経路損失に基づいて、読み取り装置とトランスポンダとの間の距離を評価することを含む。これは、表面に起因する信号損失及び干渉、空気湿度に起因する吸収、アンテナ応答の異方性、並びに装置較正が精密でないことのために、あまり精密な距離測定は可能にしない。
【０００５】
アクセスを認証するために許容可能な最大距離は、ロケーション特有であり得、すなわち、車両アクセスシステムについて、この距離は、通用口アクセスシステムよりも大きくなり得る。しかしながら、信号中継器又は増幅器を使用する相対的に単純なリレーアタックは、たとえユーザ装置及びアクセス装置が遠く離れている場合であっても、システムを騙してアクセスを許可させる可能性がある。これによって、不正アクセスが可能になっており、アクセス制御装置のユーザ及び提供者にとって、より高いセキュリティ方法が必要なままになっている。
【０００６】
国際公開第２０１７／１５５３４８号は、特に車両のエントリーシステムのキーレス起動について、モバイル携帯通信装置をセキュリティシステムに適合させるためのモバイル装置を記載しており、モジュール式ユニットが、モバイル装置とセキュリティシステムとの間の通信が可能であるように構成されている。
【０００７】
国際公開第２０１７／１２１４５２号は、チャレンジと応答メッセージとの間の時間差に基づく距離測定の方法を記載しており、チャレンジ及び応答メッセージは、対応するメッセージが変換拡散コードによって送信される伝送プロトコルによって送信される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、モバイル装置と読み取り装置との間のデータ転送のための方法及び装置を提供することである。特に、本発明の目的は、モバイル装置と読み取り装置との間の効率的で安全なデータ転送のための方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、これらの目的は、独立請求項の特徴を通じて達成される。加えて、さらなる有利な実施形態が、従属請求項から得られる。
【００１０】
本発明によれば、上述した目的は特に、モバイル装置と読み取り装置との間のデータ転送の方法であって、超広帯域伝送を介して、超広帯域通信モジュールから読み取り装置へと、要求値を送信することを含む、方法において達成される。方法は、読み取り装置によって、超広帯域伝送の伝送特性に基づいて、超広帯域通信モジュールと読み取り装置との間の距離を決定することをさらに含む。方法は、読み取り装置によって、超広帯域通信モジュールからの要求値を使用して、検証値を生成することと、超広帯域モジュールと読み取り装置との間の距離が所定の値よりも小さい場合、ワイヤレス伝送を介して、読み取り装置からモバイル装置へと検証値を送信することとをさらに含む。方法は、モバイル装置において、要求値を使用して検証値を検証することをさらに含む。方法は、モバイル装置において、検証値の検証が肯定的であったことを受けて、モバイル装置と読み取り装置との間のさらなるデータ転送を可能にすることをさらに含む。
【００１１】
超広帯域（ＵＷＢ）は、無線スペクトルの大部分にわたる短距離広帯域通信に無線波を使用する通信技術である。情報は、無線伝送の電力レベルを変化させること、又は、伝送の周波数及び／若しくは位相を変調することによって情報を送信する従来の無線システムとは対照的に、特定の時間間隔をおいて無線波パルスを生成することによって送信される。情報はまた、振幅を変化させること、極性を符号化すること、又は直交パルスを使用することによって、超広帯域信号上に変調することもできる。
【００１２】
一実施形態において、方法は、有線又はワイヤレス伝送を介して、超広帯域通信モジュールからモバイル装置へと、又は逆向きに、要求値を送信することをさらに含む。
【００１３】
方法の別の実施形態において、要求値を送信することは、超広帯域通信モジュールとモバイル装置との間の距離を決定することをさらに含む。
【００１４】
他の実施形態において、方法は、２つ以上のアンテナを使用して、それぞれ超広帯域通信モジュールと、２つ以上のアンテナのうちの１つとの間の２つ以上の距離を決定することをさらに含む。方法は、２つ以上の距離を使用して、超広帯域通信モジュールがアクセス制御領域の外部にあるか、又は、アクセス制御領域の内部にあるかを決定することをさらに含む。方法は、超広帯域通信モジュールがアクセス制御領域の外部にある場合にのみ、検証値を生成することをさらに含む。
【００１５】
方法の別の実施形態において、距離の決定は、超広帯域伝送の時間差、振幅差、及び／又は位相差を含む伝送特性を使用する。
【００１６】
方法の他の実施形態において、要求値及び検証値は、デジタル署名され、検証値を検証することは、デジタル署名された要求値及びデジタル署名された検証値を、当該値のデジタル署名を検証することによって認証することをさらに含む。
【００１７】
方法の別の実施形態において、読み取り装置からモバイル装置へと検証値を送信することは、読み取り装置から超広帯域通信モジュールへの超広帯域伝送、及び、超広帯域通信モジュールからモバイル装置への有線又はワイヤレス伝送を含み、モバイル装置と読み取り装置との間のさらなるデータ転送は、モバイル装置と超広帯域通信モジュールとの間の有線又はワイヤレス伝送、及び、超広帯域通信モジュールと読み取り装置との間の超広帯域伝送を含む。
【００１８】
モバイル装置と読み取り装置との間のデータ転送の方法に加えて、本発明はまた、モバイル装置とのデータ転送のための読み取り装置であって、超広帯域伝送を介して、超広帯域通信モジュールから要求値を受信するように構成されている超広帯域トランシーバを備える、モバイル装置とのデータ転送のための読み取り装置にも関する。装置は、超広帯域伝送の伝送特性に基づいて、超広帯域通信モジュールと読み取り装置との間の距離を決定し、超広帯域通信モジュールと読み取り装置との間の距離が所定の値よりも小さい場合、検証値を生成するように構成されているプロセッサをさらに備える。装置は、ワイヤレス伝送を介して、モバイル装置へと検証値を送信するように構成されているワイヤレス通信モジュールをさらに備え、ワイヤレス伝送を介した読み取り装置とモバイル装置との間のさらなるデータ転送が可能になる前に、モバイル装置が、超広帯域通信モジュールからの要求値を使用して検証値を検証することが可能になる。
【００１９】
一実施形態において、超広帯域トランシーバは、２つ以上のアンテナをさらに備える。プロセッサは、超広帯域伝送の伝送特性に基づいて、それぞれ超広帯域通信モジュールとアンテナのうちの１つとの間の２つ以上の距離を決定するようにさらに構成されている。プロセッサは、２つ以上の距離を使用して、超広帯域通信モジュールがアクセス制御領域の外部にあるか、又は、アクセス制御領域の内部にあるかを決定するようにさらに構成されている。プロセッサは、超広帯域通信モジュールがアクセス制御領域の外部にある場合に、検証値を生成するようにさらに構成されている。
【００２０】
一実施形態において、プロセッサは、超広帯域伝送の時間差、振幅差、及び／又は位相差を含む伝送特性を使用して距離を決定するように構成されている。
【００２１】
別の実施形態において、プロセッサは、デジタル署名された要求値を受信し、デジタル署名された検証値を送信するように構成されている。
【００２２】
別の実施形態において、ワイヤレス通信モジュールは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（ＢＴ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ低エネルギー（ＢＬＥ）、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）、Ｚ波及び／又は近距離場通信（ＮＦＣ）を使用したワイヤレス伝送のために構成されている。
【００２３】
別の実施形態において、超広帯域トランシーバは、超広帯域トランシーバから超広帯域通信モジュールへの超広帯域伝送、及び、超広帯域通信モジュールからモバイル装置への有線又はワイヤレス伝送を介して、モバイル装置へと検証値を送信するようにさらに構成されており、ワイヤレス通信モジュールは、モバイル装置と超広帯域通信モジュールとの間の伝送、及び、超広帯域通信モジュールと読み取り装置との間の超広帯域伝送を介して、読み取り装置とモバイル装置との間のさらなるデータ転送を可能にするようにさらに構成されている。
【００２４】
モバイル装置と読み取り装置との間のデータ転送の方法及び装置に加えて、本発明はまた、読み取り装置とのデータ転送のためのモバイルシステムであって、超広帯域伝送を介して、読み取り装置へと要求値を送信するように構成されており、読み取り装置が、超広帯域伝送の伝送特性に基づいて、超広帯域通信モジュールと読み取り装置との間の距離を決定することを可能にする、超広帯域通信モジュールを備える、読み取り装置とのデータ転送のためのモバイルシステムにも関する。システムは、超広帯域モジュールと読み取り装置との間の距離が所定の値よりも小さい場合、ワイヤレス伝送を介して、読み取り装置によって送信される、読み取り装置からの検証値を受信するように構成されているワイヤレス通信モジュールをさらに備える。システムは、要求値を使用して検証値を検証し、検証値の検証が肯定的であったことを受けて、読み取り装置とのデータ転送を可能にするように構成されているプロセッサをさらに備える。
【００２５】
一実施形態において、超広帯域通信モジュールは、読み取り装置からモバイルシステムへの超広帯域伝送を介して検証値を受信するようにさらに構成されており、プロセッサは、超広帯域伝送を介して、モバイルシステムと読み取り装置との間のデータ転送を可能にするようにさらに構成されている。
【００２６】
図面セットを参照しながら、例として、本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】モバイル装置と読み取り装置との間のデータ転送のための例示的なステップシーケンスを示す流れ図である。
【図２】モバイル装置と読み取り装置との間のデータ転送のための例示的なステップシーケンスを示す流れ図である。
【図３】モバイル装置と読み取り装置との間のデータ転送のためのシステム内のデータフローを概略的に示すブロック図である。
【図４】モバイル装置と読み取り装置との間のデータ転送のためのシステム内のデータフローを概略的に示すブロック図である。
【図５】モバイルシステムが別個の超広帯域通信モジュール及びモバイル装置を備える、モバイル装置と読み取り装置との間のデータ転送のためのシステム内のデータフローを概略的に示すブロック図である。
【図６】モバイルシステムが超広帯域通信モジュールを統合されたモバイル装置を含む、モバイル装置と読み取り装置との間のデータ転送のためのシステム内のデータフローを概略的に示すブロック図である。
【図７】据え付けられた超広帯域通信モジュール、読み取り装置、及びアクセス制御領域を有する人を概略的に示す図である。
【図８】２つのアンテナ、超広帯域通信モジュール、及びアクセス制御領域を有する読み取り装置を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
可能性のあるときはいつでも、同様の参照符号が、同様の構成要素又は部分を参照するために使用される。
【００２９】
図１〜図５において、参照符号３は、モバイル装置を参照する。モバイル装置３は、スマートフォン、スマートウォッチ、タブレット、ラップトップ、又は同様の装置などの携帯型電子システムである。モバイル装置３は、プロセッサ３１と、ワイヤレス通信モジュール３２とを含む。ワイヤレス通信モジュール３２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（ＢＴ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ低エネルギー（ＢＬＥ）、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、ＺｉｇＢｅｅ、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）、Ｚ波及び／又は近距離場通信（ＮＦＣ）を使用したワイヤレス伝送のために構成されている。モバイル装置３はまた、有線伝送のための適切なプロトコルを使用した有線通信において使用するための、ＵＳＢ、マイクロＵＳＢ、ＵＳＢ−Ｃ、Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ、又は３．５ｍｍジャックなどのソケットを介した有線通信のための装備も含む。
【００３０】
図１〜図８において、参照符号２は、読み取り装置を参照する。読み取り装置２は、アクセスポイント、或いは、壁若しくは天井又は扉自体の中など、特に指定される領域の近くに固定的に取り付けることができ、又は、自転車又は車両などの可動アイテムに取り付けることができる。読み取り装置は、超広帯域トランシーバ２１と、プロセッサ２２と、無線通信モジュール２３とを備える。
【００３１】
図１〜図８において、参照符号１は、超広帯域通信モジュールを参照する。超広帯域通信モジュール１は、別の装置に統合されてない独立型装置又は装置に組み込まれるモジュールであるハードウェア装置である。超広帯域通信モジュール１は、超広帯域トランシーバ１１を含み、独立型装置として具現化される場合、モバイル装置と通信する手段をさらに備え、そのような手段は、ワイヤレス通信モジュール１２、有線伝送のためのケーブル、及び／又は、モバイル装置３の適切なソケットとのプラグ着脱可能接続を確立するためのプラグを含む。超広帯域通信モジュール１がモバイル装置３に統合される場合、モバイル装置３の他のハードウェアモジュールとの通信は、有線データバスを介して行われる。超広帯域通信モジュール１は、例えば、キーチェーンに付けて、衣服のポケットに入れて、又はバッグに入れてなどしてユーザが携行することができ、結果、超広帯域通信モジュール１を保持していることに基づいて、ユーザを識別することができる。一実施形態において、超広帯域通信モジュール１は、受信信号強度に基づいてモバイル装置３への近接性を確証するために、ワイヤレス伝送の信号強度を決定するための信号強度検出器をさらに備える。
【００３２】
図５及び図６において、参照符号４は、モバイルシステムを参照する。モバイルシステム４は、モバイル装置３及び超広帯域通信モジュール１を備える。一実施形態において、モバイル装置３及び超広帯域通信モジュール１は、図６に大まかに示すように、同じ装置に統合される。別の実施形態において、モバイル装置３及び超広帯域通信モジュール１は、図５に大まかに示すように、互いに近接する別個の装置である。超広帯域通信モジュール１及びモバイルシステム４が同じ装置に統合される実施形態において、モバイルシステム４と読み取り装置２との間の通信は、上述したように、超広帯域伝送Ｔ７又は別のワイヤレス伝送を介して行われる。
【００３３】
図１に示すように、ステップＳ１において、超広帯域モジュール１は、要求値を生成する。その後、ステップＳ２において、超広帯域通信モジュール１は、要求値をモバイル装置３に送信する。代替的に、ステップＳ１’に示すように、要求値はモバイル装置３において生成される。後者のシナリオでは、ステップＳ２’において、モバイル装置３はその後、要求値を超広帯域通信モジュール１に送信する。両方のシナリオにおいて、要求値は、暗号鍵、ハードウェア情報、通し番号、ユーザ資格情報、ユーザアクセス権、及び／又はタイムスタンプから生成される。要求値の送信は、ステップＳ２又はＳ２’において、それぞれワイヤレス又は有線伝送Ｔ２、Ｔ２’を介して行われる。
【００３４】
ワイヤレス伝送の場合、一実施形態において、伝送のレシーバは、受信信号強度を使用して距離を決定する。決定された距離は、超広帯域通信モジュール１及びモバイル装置３が所定の距離内にあるか否かを確証するために、所定の値と比較される。特定の所定の値は、使用事例に依存する。例えば、アクセス制御シナリオにおけるユーザの使用事例において、所定の値は、超広帯域通信モジュール及びモバイル装置３が同じユーザによって携行されているか否かを判定することを可能にするように、例えば５０〜１００センチメートルの範囲内など、相対的に短い距離を示す。超広帯域通信モジュールが車両に統合されている立体駐車場アクセス制御シナリオにおける車両の使用事例において、所定の値は、ユーザが車両の内部又は近くにいるかを判定することを可能にするように、例えば、３〜１０メートルなど、より大きい距離を示す。
【００３５】
有線伝送Ｔ２又はＴ２’は、ケーブル、直接プラグ着脱可能接続、又は、超広帯域通信モジュール１及びモバイル装置３が単一の装置を含む場合はデータバスを介して実施される。この有線シナリオでは、装置１と３との間の距離を決定する必要はない。
【００３６】
図１に示すように、ステップＳ３において、要求値が、超広帯域伝送において超広帯域通信モジュール１から読み取り装置２へと送信される。距離は、ステップＳ４において、超広帯域伝送Ｔ３の伝送特性に基づいて、読み取り装置において決定される。伝送特性は、時間差、振幅差、及び／又は位相差を含む。振幅差は、超広帯域通信モジュール１によって送信される信号と、読み取り装置２によって受信される信号との間の信号振幅の差である。信号の減衰を考慮に入れることによって、超広帯域通信モジュール１と読み取り装置２との間の距離が決定される。
【００３７】
位相差は、超広帯域通信モジュール１によって送信される信号と、読み取り装置２によって受信される信号との間の信号位相の差である。信号位相の変化を考慮に入れることによって、超広帯域通信モジュール１と読み取り装置２との間の距離が決定される。振幅差及び位相差について、代替的に、信号はまた読み取り装置２によって送信され、超広帯域通信モジュール１によって受信されてもよいことは理解されたい。好ましい実施形態においては、第三者がいわゆる「リレーアタック」において無線中継装置を使用してロケーション又はシステムへの不正アクセスを得ることができるスプーフィング攻撃に対してより安全であるため、時間差が、距離を決定するための基礎として使用される。実施形態において、時間差は、要求値を送信する超広帯域通信モジュール１と、要求値を受信する読み取り装置２との間の「片道飛行時間」の時間差であるか、又は、要求値の第１の伝送の前若しくは後のいずれかに読み取り装置２から超広帯域通信モジュール１への第２の伝送が行われる「往復飛行時間」の時間差である。「片道飛行時間」シナリオにおいて、超広帯域通信モジュール１及び読み取り装置２は、距離を正確に決定するために、緊密に同期されたクロックを与えられる。後者の「往復飛行時間」計算の事例において、読み取り装置２又は超広帯域通信モジュール１のいずれかに、処理時間、すなわち、超広帯域伝送の受信と、応答超広帯域伝送の送信との間にかかる時間の正確な表現が記憶され、当該処理時間は、距離を正確に決定することを可能にする。
【００３８】
ステップＳ５においては、決定された距離が所定の値よりも小さい場合、読み取り装置２は、検証値を生成する。所定の値は、アクセスシステムの製造中又は試運転中に設定し、必要に応じて調整又は更新することができる。ステップＳ６において、検証値はその後、上記で言及したワイヤレス技術のうちの１つを使用して、ワイヤレス伝送Ｔ６を介してモバイル装置３に送信される。モバイル装置３はその後、ステップＳ７において要求値を使用して検証値を検証する。検証値が肯定的に検証された場合、モバイル装置３はステップＳ８においてデータ転送を可能にする。ステップＳ９において、モバイル装置３と読み取り装置２との間のデータ転送が行われる。このデータ転送は、ユーザ資格情報、アクセス資格情報、ロケーション情報、コード、パスワード、及び／又は他のデータの送信及び／又は受信を含むことができる。アクセス制御シナリオにおいて、このデータ転送は、ユーザが、アクセスが制限された領域又は空間へのアクセスを得ること、又は、さらなる装置、電気器具、及び／又はシステムに対する権限付与を得ることを制御及び許可することを可能にする。
【００３９】
図２において、モバイル装置３と読み取り装置２との間のデータ転送のシーケンスは、ステップＳ６及びＳ９がそれぞれステップＳ６’及びＳ９’に置き換えられるという点において、図１のシーケンスとは異なる。ステップＳ６’において、検証値が、２つのサブステップにおいて読み取り装置２からモバイル装置３へと送信される。第１のサブステップＳ６１において、検証値が、超広帯域伝送Ｔ６１を介して読み取り装置２から超広帯域通信モジュール１へと送信される。第２のサブステップＳ６２において、検証値が、ワイヤレス伝送Ｔ６２を介して超広帯域通信モジュール１からモバイル装置３へと送信される。同様に、ステップＳ９’において、モバイル装置３と読み取り装置２との間のデータ転送は、超広帯域通信モジュール１を介して行われる。第１のサブステップＳ９１において、モバイル装置３と超広帯域通信モジュール１との間のデータ転送が、第１の伝送Ｔ９１において行われ、第２のサブステップＳ９２において、超広帯域通信モジュール１と読み取り装置２との間のデータ転送が、第２の伝送Ｔ９２において行われる。この実施形態には、読み取り装置２がワイヤレス通信モジュール２３を必要としないという利点がある。
【００４０】
図３は、超広帯域通信モジュール１、読み取り装置２、及びモバイル装置３の間のデータ伝送を示す。要求値が、伝送Ｔ２において超広帯域通信モジュール１からモバイル装置３へと送信される。代替的な実施形態において、要求値は代わりに、伝送Ｔ２’においてモバイル装置３から超広帯域通信モジュール１へと送信される。要求値は、伝送Ｔ３において超広帯域通信モジュール１から読み取り装置２へと送信される。読み取り装置２は、上述したように、超広帯域通信モジュール１と読み取り装置２との間の距離を決定する。距離が所定の値よりも小さい場合、読み取り装置２は、伝送Ｔ６において検証値をモバイル装置３に送信する。その後、モバイル装置３は、上述したように要求値を使用して検証値を検証し、検証が肯定的であることを受けて、伝送Ｔ９において、モバイル装置３と読み取り装置２との間のデータ転送を可能にする。
【００４１】
図４において、超広帯域通信モジュール１、読み取り装置２、及びモバイル装置３の間のデータ転送は、伝送Ｔ６及びＴ９がそれぞれ伝送Ｔ６１、Ｔ６２並びにＴ９１、Ｔ９２に置き換えられるという点において、図３とは異なる。この実施形態において、モバイル装置３と読み取り装置２との間の検証値の伝送は、第１の伝送Ｔ６１においてモバイル装置３と超広帯域通信モジュール１との間、及び、第２の伝送Ｔ６２において超広帯域通信モジュール１と読み取り装置２との間で行われる。同様に、モバイル装置３と読み取り装置２との間のデータ転送は、第１の伝送Ｔ９１においてモバイル装置３と超広帯域通信モジュール１との間、及び、第２の伝送Ｔ９２において超広帯域通信モジュール１と読み取り装置２との間で行われる。
【００４２】
図７において、超広帯域通信モジュール１を保持する人が、アクセス制御領域６の外部にいる。読み取り装置２が、出入り口５の近くに設置されている。この実施形態において、読み取り装置２は２つのアンテナ２１１及び２１２を備える。超広帯域通信モジュール１は、伝送Ｔ３において、アンテナ２１１と２１２の両方によって受信される要求値を送信する。読み取り装置２は、上述したように、それぞれ超広帯域通信モジュール１とアンテナ２１１との間及び超広帯域通信モジュール１とアンテナ２１２との間の２つの距離を決定する。読み取り装置は、上述したように、上記距離のうちの一方又は両方が所定の値よりも小さいか否かを判定する。読み取り装置２はまた、アンテナ２１２と超広帯域通信モジュール１との間及びアンテナ２１１と超広帯域通信モジュール１との間の２つの決定された距離の差も決定する。この差は、超広帯域通信モジュール１が、したがって、ひいては超広帯域通信モジュール１を保持する人が、アクセス制御領域６の内部にいるか、又は、外部にいるかを判定するために使用される。人がアクセス制御領域６の内部にいる場合、他の人が不注意でアクセス制御領域６に不正アクセスすることになるおそれがあるため、読み取り装置２が検証値を生成しないことが有利である。この実施形態において、差が正である場合、超広帯域通信モジュール１は、アクセス制御領域６の外部にある。差が負である場合、超広帯域通信モジュール１は、アクセス制御領域６の内部にある。決定された距離の一方又は両方が所定の値よりも小さく、超広帯域通信モジュール１がアクセス制御領域６の外部にある場合、読み取り装置２は、検証値を生成し、上述したように進行する。
【００４３】
さらなる実施形態において、精度をより高くする目的で、又は、超広帯域通信モジュール１の空間位置を決定するために、３つ以上のアンテナを含む構成を使用することができる。超広帯域通信モジュール１の空間位置は、さらに、読み取り装置２が検証値を生成し、上述したように進行するか否かを判断するために使用される。例えば、例えばホテルなどのような建造物の見取り図など、アクセス制御領域及びその周囲に関するさらなる情報と組み合わせて、空間位置は、例えばアクセス制御領域６の外部であるが、アクセス制御領域６への扉の正面など、読み取り装置２がアクセスを制御するのに関連する超広帯域通信モジュール１の位置、又は、例えばアクセス制御領域６の外部であるが、アクセス制御領域６の扉への自由なアクセスのない別の部屋の中など、読み取り装置２がアクセスを制御するのに関連しない超広帯域通信モジュール１の位置を区別するために使用される。
【００４４】
図８において、超広帯域トランシーバ２１及びプロセッサ２２を備える読み取り装置２が概略的に示されている。超広帯域トランシーバ２１は２つのアンテナ２１１及び２１２をさらに備える。アンテナは、一方のアンテナ２１２がアクセス制御領域６と他方のアンテナ２１１との間にあるように配置される。アンテナ２１１と２１２との間の距離は、所望の判断基準によって要求されるような、精密な差を決定することができるように、十分に大きくなければならない。超広帯域通信モジュール１は、伝送Ｔ３において、アンテナ２１１と２１２の両方によって受信される要求値を送信する超広帯域トランシーバ１１を備える。読み取り装置は、アクセス制御領域６の隣に位置する。
【００４５】
本明細書において、ステップのシーケンスは特定の順序において提示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、ステップの少なくとも一部の順序は変更されてもよいことを当業者は理解するであろうことに留意されたい。
【符号の説明】
【００４６】
１  超広帯域通信モジュール
２  読み取り装置
３  モバイル装置
４  モバイルシステム
５  出入り口
６  アクセス制御領域
１１  超広帯域トランシーバ
１２  ワイヤレス通信モジュール
２１  超広帯域トランシーバ
２１１  アンテナ
２１２  アンテナ
２２  プロセッサ
２３  ワイヤレス通信モジュール
３１  プロセッサ
３２  ワイヤレス通信モジュール
Ｓ１、Ｓ１’  要求値を生成する
Ｓ２、Ｓ２’  要求値を送信する
Ｓ３  要求値を送信する
Ｓ４  距離を決定する
Ｓ５  検証値を生成する
Ｓ６、Ｓ６’  検証値を送信する
Ｓ６１  モバイル装置と超広帯域通信モジュールとの間の検証値転送
Ｓ６２  超広帯域通信モジュールと読み取り装置との間の検証値転送
Ｓ７  検証値を検証する
Ｓ８  データ転送を可能にする
Ｓ９、Ｓ９’  モバイル装置と読み取り装置との間のデータ転送
Ｓ９１  モバイル装置と超広帯域通信モジュールとの間のデータ転送
Ｓ９２  超広帯域通信モジュールと読み取り装置との間のデータ転送
Ｔ２、Ｔ２’  要求値の伝送
Ｔ３  要求値の伝送
Ｔ６、Ｔ６’  検証値の伝送
Ｔ６１  検証値の伝送
Ｔ６２  検証値の伝送
Ｔ７  検証値の伝送
Ｔ９、Ｔ９’  データ転送
Ｔ９１  データ転送
Ｔ９２  データ転送
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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