先进嵌入代码跳动系统

申请号 CN96194009.3 申请日 1996-04-18 公开(公告)号 CN1186534A 公开(公告)日 1998-07-01
申请人 定向电子公司; 达雷尔·E·伊萨; 发明人 达雷尔·E·伊萨; 杰里·伯奇菲尔德;
摘要 为监视和控制一区域的系统,包括控制系统运行功能的 控制器 (35);至少一遥控发射器(25),以其中具有固定字和跳动字的代码字发送系统命令至控制器;固定字包括至少一固定的数据位而跳动字包括至少一变更的数据位,其中跳动字随系统命令每次传送的变更其二进制值;和用于在代码字中播散固定字的位和跳动字的位的装置。
权利要求

1.一种监视和控制一区域的系统,包括:
a)用于控制系统操作功能的控制器
b)至少一遥控发射器,用于以其中具有固定字和跳动字的代码字发送系统 命令到所述控制器;
c)所述固定字包括至少一固定的数据位;
d)所述跳动字包括至少一变更的数据位,在此,所述跳动字随每次传送所 述系统命令来改变其二进制值;和
e)用于在所述代码字之内播散所述固定字的所述位和所述跳动字的所述位 的装置。
2、权利要求1中的设备,其中所述固定字中至少包含有一位而所述跳动字 中包含多个位。
3、权利要求1中的设备,其中所述跳动字其中至少包含一个位而所述固定 字其中包含多个位。
4、权利要求1中的设备,其中还包括一在所述发射器中编程的格式字,用 于以一预先确定的安排播散所述代码字的所述固定位和所述跳动位。
5、权利要求4中的设备,其中所述格式字在所述发射器和所述控制器内被 编程,用于将由所述控制器接收的所述代码字播散进所进固定字和所述跳动字。
6、权利要求1中的设备,其中包括一跳动算法,用于响应所述发射器的n 启动修改所述发射器的所述跳动字n次,和同于在由所述发射器接收到所述代码 字m次时在所述控制器中修改所述跳动字m次。
7、权利要求1中的设备,其还包括:
a)一在所述代码字中发送的专用于所述发射器的识别码;和
b)用于将所述识别码编程进所述控制器供辩识所述发射器的装置。
8、权利要求7中的设备,其中还包括为将所述识别码存入存贮器设备的装 置。
9、权利要求7中的设备,还包括为将所述识别码存入一电可擦抹的可编程 只读存贮器的装置。
10、权利要求7中的设备,还包括至少一授权的和至少一未授权的遥控发 射器,各所述发射器其中具有所述特定的识别码,用于拒绝所述控制器从所述未 授权发射器接收的命令。
11、权利要求10中的设备,其中所述被所述授权发射器发送的命令在当 被所述发射器发送的经所述n次修改的跳动字与所述控制器的经m次修改的跳字 相同时由所述控制器执行。
12、权利要求6中的设备,还包括一学习模式,用于将所述发射器的0次 修改的跳动字编程作为所述控制器的0次修改的跳动字,由此提供所述发射器与 所述控制跳动字之间的初始匹配。
13、权利要求6中的设备,其中所述跳动算法是为数学地修改所述发射器 的所述跳动字和所述控制器的跳动字的数学公式。
14、权利要求6中的设备,其中所述跳动算法是对一其中含有一组二进字 的查找表的指针,所述查找表在所述发射器和所述控制器双方中被编程。
15、权利要求1中的设备,其中还包含作由所述发射器的包括一连续序列 的所述代码字的传送,所述传送由激活与所述发射器作成整体的开关装置来启动 和由释放所开关装置来结束。
16、权利要求15中的设备,其中所述传送中的所述代码字是相同的。
17、权利要求6中的设备,还包含:
a)用于在如所述n次修改的和m次修改的跳动码不符合时以所述跳动算法 作(m+x)次对由所述授权发射器所接收的所述跳动字进行修改来与由所述授 权发射器接收的所述n次修改的跳动字相比较的装置;和
b)用于在如果进行所述跳动算法(m+x)次后所述跳动字不符合进存贮 所述受权发射器跳动字的装置。
18、由一遥控发射器向一报警系统发送信息来控制和执行系统操作功能的 方法,包括以下步骤:
a)在遥控发射器和控制器中存贮初始跳动字;
b)在所述遥控发射器和所述控制器中存贮固定字;
c)由所述遥控发射器发送代码字到所述控制器,其中所述代码字由所述固 定字和跳动字组成,所述固定字和所述跳动字各自其中具有至少一位;和
d)播散所述固定和所述跳动位构成所述代码字和发送所述代码字到所述控 制器。
19、权利要求18中的方法,还包含由多个位定义所述固定码的步骤。
20、权利要求18中的方法,还包含由多个位定义所述跳动码的步骤。
21、权利要求18中的方法,还包含步骤:
a)在所述遥控发射器中编程一格式字用于将所述固定和所述跳动字播散进 所述代码字;和
b)对所述格式字的每一逻辑1顺序将所述固定字的位移位进一输出寄存器 和对所述格式字的每一逻辑0顺序将所述跳动字的位移位进所述寄存器这样来播 散所述代码字的所述固定和所述跳动字并构成所述代码字。
22、权利要求21中的方法,还包含步骤:
a)在所述控制器中编程所述格式字;和
b)以顺序位移所述被接收的代码字的位进到固定和跳动寄存器来播散由所 述控制器接收的所述代码字,其中,如所述格式字位逻辑值为1时将位移进所述 控制器的所述固定寄存器,而如果所述格式字位值为逻辑0则移进所述控制器的 所述跳动寄存器。
23、权利要求18中的方法,还包含步骤:
a)将一跳动算法编程进所述发射器和所述控制器,各自其中均具有一0次 修改的初始跳动字;
b)响应所述发射器的n次激活修改所述初始跳动字n次;
c)发送所述n次修改的跳动字到所述控制器;
d)在所述控制器中接收所述n次修改的跳动字;和
e)响应由所述发射器接收m次所述代码字修改的所述跳动字m次。
24、权利要求18中的方法,还包含步骤:
a)指定专用于发送所述代码字的所述发射器识别码;和
b)将对所述发射器特定的识别码编程进所述控制器供识别所述发射器之用。
25、权利要求24中的方法,其中存贮所述识别码进所述控制器的步骤包 含在存贮器设备中存放所述识制码的步骤。
26、权利要求24中的方法,其中存贮所述识别码进所述控制器的步骤包 含在一可电擦抹的可编程只读存贮器设备中存放所述识别码的步骤。
27、权利要求24中的方法,还包含步骤:
a)在如果所述控制器中编程有所述识别码时确认含有所述识别码的所述发 射器为授权发射器;
b)在如果所述识别码未在所述控制器中被编程时认为具有所述识别码的所 述发射器为非法发射器;和
c)拒绝所述控制器由所述非法发射器接收的命令。
28、权利要求27中的方法,还包括步骤:
a)由所述授权发射器接收其中具有所述n次修改的跳动字的所述代码字:
b)对最后接收的所述授权发射器的跳动字执行所述跳动算法;
c)比较来自所述发射器的所述n次修改的跳动字与所述控制器的m次修改 的字;和
d)如果所述n次修改的跳动与所述m次修改的跳动字相同执行由所述授权 发射器所发送的所述系统命令。
29、权利要求23中的方法,还包括步骤:
a)输入所述发射器和所述控制器的学习模式;和
b)将所述发射器的0次修改跳动字编程作为所述控制器的0次修改跳动 字,由此提供所述发射器与所述控制器跳动字之间的初始匹配。
30、权利要求23中的方法,还包含定义所述跳动算法作为用于数学修改 所述发射器的和所述控制器的所述跳动字的一数学公式的步骤。
31、权利要求23中的方法,还包含步骤:
a)定义所述跳动算法作为对一其中含有二进字的查找表的指针;和
b)在所述发射器和所述控制器中编程所述查找表。
32、权利要求18中的方法,还包含步骤:
a)以起动一与所述发射器成整体的开关装置来启动从所述发射器的所述传 送;
b)由所述发射器连续地传送所述代码字的连续序列到所述控制器;和
c)以切断所述开关装置来终止所述传送。
33、权利要求32中的方法,还包含在所述传送中发送相同的代码字的步 骤。
34、权利要求23中的方法,还包含步骤:
a)如果所述n次修改的和所述m次修改的跳动码不符合,以所述跳动算法 修改所述控制器自所述授权发射器接收的所述跳动字(m+x)次以便与由所述 授权发射器所接收的n次修改的跳动字相比较;和
b)如果在进行所述跳动算法(m+x)次后所述跳动字不匹配,存贮所述 授权发射器跳动字。
35、为监视和控制一区域的系统,包括:
a)用于控制系统操作功能的控制器;
b)至少一遥控发射器,以其中具有固定字和跳动字的代码字发送系统命令 到所述控制器;
c)所述固定字至少包括一固定数据位;
d)所述跳动字至少包括一变更的数据位,其中,所述跳动字每次传送所述 系统命令均改变其二进制值;
e)用于在所述代码字中播散所述固定字和所述跳动字的所述位的装置;
f)在所述控制器中被编程的主固定代码格式字,用于定位所述代码字的主 固定位;和
g)在所述控制器中被编程的主固定算法,用于以所述代码字进行操作和用 于推导得一对所述发射器为特定的格式字供定位所述码字的固定和跳动位。
36、权利要求35中的设备,其中所述固定字其中至少包括二位而所述跳 动字其中包含多个位。
37、权利要求35中的设备,其中所述跳动字其中至少包含二位而所述固 定字其中包含多个位。
38、权利要求35中的设备,其中还包括被编程在所述发射器中的格式字, 用于按预先规定的安排播散所述代码字的所述固定和所述跳动位。
39、权利要求35中的设备,还包括一跳动算法,用于响应所述发射器的 n次激活而修改所述发射器的所述跳动字n次和用于在由所述发射器接收所述代 码字m次时在所述控制器内修改所述跳动字m次。
40、权利要求39中的设备,其中所述跳动算法采用至少一所述固定位用 于修改所述发射器和所述控制器的所述跳动字。
41、权利要求35中的设备,还包含:
a)专用于发送所述代码字的发射器的识别码,和
b)用于将所述识别码编程进所述控制器供辩识所述发射器用的装置。
42、权利要求41中的设备,还包含用于将所述识别码存贮进存贮器设备 的装置。
43、权利要求41中的设备,还包含将所述识别码存入可作电擦抹的可编 程只读存贮器的装置。
44、权利要求41中的设备,还包括至少一授权的和至少一未经授权的遥 控发射器,各所述发射器均具有其中所述特定的识别码,用于拒绝所述控制器由 所述未经授权的发射器接收到的命令。
45、权利要求44中的设备,其中由所述授权发射器发送的所述系统命令 在所述发射器所发送的所述n次修改的跳动字与所述控制器的m次修改的跳动字 相同时被所述控制器执行。
46、权利要求39中的设备,其中还包括为将最后接收到的所述发射器的 跳动字编程作为所述控制器的0次修改的跳动字的学习模式,由此提供所述发射 器和所述控制器跳动字之间的初始匹配。
47、权利要求39中的设备,其中所述跳动算法是为数学地修改所述发射 器和所述控制器的所述跳动字的数学公式。
48、权利要求39中的设备,其中所述跳动算法是对其中含有一组二进字 的查找表的指针,所述查找表被编程在所述发射器和所述控制器双方中。
49、权利要求35中的设备,其中还包含由所述发射器作连续的所述代码 字序列的传送,所述传送由启动一与所述发射器作成整体的开关装置开始和由所 述开关装置的切断而结束。
50、权利要求49中的设备,其中所述代码字在所述传送中是相同的。
51、权利要求39中的设备,还包含:
a)用于在如果所述n次修改的和所述m次修改的跳动码不相符时以所述跳 动算法修改所述控制器由所述授权发射器接收的所述跳动字(m+x)次以与从 所述授权发射器接收的所述n次修改的跳动字作比较的装置;和
b)用于如果在进行所述跳动算法(m+x)次后所述跳动字不相符时存贮 所述授权发射器跳动字的装置。
52、用于监视和控制一区域的系统,包括:
a)用于控制系统操作功能的控制器;
b)用于以其中具有固定字和跳动字的代码字传送系统命令到所述控制器的 至少一个遥控发射器;
c)所述固定字包括至少一固定数据位;
d)所述跳动字包括至少一变更的数据位,其中所述跳动字在每次传送所述 系统命令时均改变其二进制值;
e)编程在所述发射器中的格式字,用于按预定的安排播散所述固定字的所 述固定和所述跳动字的所述跳动位;和
d)学习模式,用于由所述发射器传送所述格式字和所述代码字到所述控制 器和用于在所述控制器中存贮所述格式字、所述固定字和所述跳动字。
53、权利要求52中的设备,还包含:
a)用于多次由所述发射器到所述控制器传送所述格式字的装置;和
d)用于多次由所述发射器向所述控制器传送所述代码字的装置。
54、权利要求52中的设备,其中所述格式字和所述代码字被相继发送。
55、权利要求52中的设备,其中所述固定字其中包含至少一位和所述跳 动字其中包含多个位。
56、权利要求52中的设备,其中所述跳动字其中包含至少一位和所述固 定字其中包含多个位。
57、权利要求52中的设备,还包括一跳动算法,用于响应所述发射器的 n次激活而修改所述发射器的所述跳动字n次和同于在由所述发射器接收所述代 码字m次时在所述控制器中修改所述跳动字m次。
58、权利要求52中的设备,还包含:
a)在所述代码字中传送的专用于所述发射器的识别码;和
b)用于将所述识别码编程所述控制器供辩识所述发射器用的装置。
59、权利要求58中的设备,还包含用于将所述识别码存入一存贮器设备 的装置。
60、权利要求58中的设备,还包含用于将所述识别码存入一可作电擦抹 的可编程只读存贮器。
61、权利要求58中的设备,还包括至少一授权的和至少一未被授权的遥 控发射器,各发射器均具有所述特定的识别码,用于拒绝所述控制器由所述未授 权发射器接收的命令。
62、权利要求61中的设备,其中由所述授权发射器发送的所述系统命令 在当由所述发射器发送的所述n次修改的跳动字与所述控制器的m次修改的跳动 字相同时被所述控制器执行。
63、权利要求57中的设备,其中所述学习模式还包含将所述发射器的所 述跳动字编程为所述控制器的0次修改的跳动字,由此提供所述发射器与所述控 制器跳动字之间的初始匹配的装置。
64、权利要求57中的设备,其中所述跳动算法为作数学修改所述发射器 和所述控制器的所述跳动字的数学公式。
65、权利要求57中的设备,其中所述跳动算法为对一含有一组二进字的 查找表的指针,所述查找表被编程在所述发射器和所述控制器双方中。
66、权利要求52中的设备,其中还包含由所述发射器作连续的所述代码 字序列的传送,所述传送由作成为所述发射器整体的一开关装置的启动开始而由 所述开关装置的切断结束。
67、权利要求66中的设备,其中所述代码字在所述传送中是相同的。
68、权利要求57中的设备,还包含:
a)用于在如果所述n次修改的和所述m次修改的跳动字不匹配时以所述跳 动算法修改所述控制器从所述授权发射器接收的所述跳动字(m+x)次供与从 所述授权发射器接收的所述n次修改的跳动字相比较的装置;和
b)用于在如果进行所述跳动算法(m+x)次后所述跳动字不匹配则存贮 所述授权发射器跳动字的装置。

说明书全文

发明是关于为监视限定区域、例如一车辆内及其周围的安全系统领域,提 供较之现有技术中这些系统的更多优点、更大范围的操作员-系统接口、和用户 更友好的运行。较具体说,本发明提供采用具有交错的/播散的固定值和跳动的 (Hopping)/变化位的代码字作由一遥控发射器至一报警控制器的远程 通信。这提供了额外的安全性能,因为潜在的侵入者由于代码中的信息在各次传 送和从发射器到发射器之间是无法预测并总是改变的不可能对安全代码进行译码 /整理

当前市场供应有许多安全系统。许多这些安全系统采用遥控发射器来传送命 令到相关连的系统报警控制器。一些这样的系统利用固定代码发送。在普通的固 定码传送中,所有的非通道识别位由同一发射器发送时各次传送中保持不变。一 典型的传送包含一同步位即前同步信号,它是用来散发接收器和其自动增益控制 (AGC)的一组(二位)位。其后跟随遥控发射器的序号、地址和/或通道识 别位。这里可少至8位多至数百。这一位流中有发射器通道识别位、反扫描位和 其它混杂位。这些混杂位被用于反扫描的目的和/或使代码字加长来更有效地隐 匿真实地址码

现有技术有固定传送技术存在有二个重大的防护上缺陷。传送的代码通常是 固定的或者代码组合数相对很小。这些缺陷导至对被保护区域的非法接触。这种 非法接触的得到可以是通过对带有限的代码组合的系统作全部组合的完全的扫描。 此外,利用一代码攫取器的入侵者如果知道传送频率就能够记录实际上任何长度 的普通固定代码传送。入侵者可利用这一记录得的信息在以后再发送此代码而进 入被此安全系统所保护的区域。况且,在世界上一些国家内分配给安全系统的频 率是固定的。这使得易于构成和利用一代码攫取器。代码攫取方法普遍被认为是 不容许应用多重射频地区的极其严重的威胁。代码攫取始终是对所有当前的普通 固定码射频遥控安全系统的严重威胁。

为提高安全性,代码跳动可被用来防止代码俘获和扫描。这在US专利No 5103221(Serafino Memmola,April7,199 2)中有说明。在代码跳动系统中,每次传送均采用不同的即变更的代码字。大 部分通常用的代码跳动系统被设计成带有被划分成它们的二个各自区域的固定代 码和跳动代码。另外的安全系统仅采用跳动字,由此每一传送均改变字的整个代 码。这使得入侵者易于分析和计算用来改变代码字的跳动部分的简单的跳动代码 算法,因为他知道固定和变更位。为克服这些弱点,这些系统就需要更繁复的更 长的字长和/或更复杂的跳动算法来达到与本发明较单纯的播散代码跳动系统的 相同结果。

播散代码跳动是一种提供一无线遥控发射器与一报警系统接收机之间作高安 全性的远程射频传送信息即命令的方法。这种技术对遥控车辆报警、自动车库 以及其他依靠无线通信的系统均是很有用的。本发明提供借助对由遥控发射器发 送到报警控制器的数据字的固定的和跳动位进行播散即交错来使对所发送代码的 整理即破译复杂化的措施。对固定的和跳动代码的播散给预了辩别各传送位的位 置、值和意义中的极端复杂性,由此建立对入侵者的有效障碍。在本发明的播散 传送设备中,扩展的传送期间一给定跳动位改变需要数个小时,由此使得难以识 别哪些是跳动位和哪些是固定位。它也使难以、即不能破译安全代码。此外,本 发明需要复杂性较低和较简单的代码跳动算法来实现价格合理的高安全平。

发明的概述

本发明的设备是一具有至少一遥控发射器和一由一遥控发射器接收命令的报 警控制器。为克服上述的现有技术安全系统的缺点,本发明由遥控发射器发送被 播散的代码字到报警控制器。此被播散的代码字含有其中的固定位和跳动的、即 变更的位。这些位被播散或使得如不了解配置固定的和跳动的位在它们于代码字 中各自的位置,就不会知道哪些位是固定的和哪些位是跳动的。

实现本发明的一种途径是给发射器和控制器提供一格式字,它在发射器中被 用于播散位而在控制器中用于将这些位整理进它们各自的固定和跳动字。然后, 控制器对最后接收到的跳动字进行一特定的预编程的跳动算法来将其与输入的跳 动字加以比较。如果此二跳动字相符和且如果代码字的固定代码表明用于发送代 码字的发射器是被授权发出命令的,则代码字中所记述的命令即被执行。另外, 一学习模式提供对一特定的发射器进行编程、即授权使其发送命令到报警控制器 的措施,它还使得发射器以其识别码、其格式字和/或其跳动算法来对控制器进 行编程。

本发明的一种主固定码(master-fixed-code)技术采用 具有一被用于播散固定和跳动位的特定格式字的发射器。此遥控发射器不发送其 格式字到控制器和控制器起始并不具有用于遥控发射器的格式字。再者,各遥控 发射器可利用一唯一的格式字。因此系统的控制器必须由输入的代码字导引得此 格式字。这些系统中一主固定码格式字对控制器是已知道,它提供固定位部分在 代码字内的位置。在其学习模式中,控制器将一主固定码算法应用到所接收到的 代码字由此来形成一用于辩识所有固定的和所有跳动位的格式字。此外,代码字 的固定位的一部分、即一子集可被采用来作为一用于变更此最后接收到的跳动码 的跳动码算法。这一格式字连同发射器的识别码和它们跳动码被存贮来用于由此 发射器接收和执行被播散的代码字。

本发明的另一实施方案提供能发送其格式字和/或一初始跳动字到控制器的 发射器。这给控制器提供学习此特定发射器的跳动码、跳动算法、识别码和格式 字的能,而随着就使它能如所述的协同发射器操作。这一系统的第一种型式的 发射器一个接着一个地相继发送一初始代码字和一格式字。此系统的第二种形式 发射器首先发射一系列代码字和随后的格式字序列,其中代码和格式字在发送期 间不变更它们各自的值。

因此本发明的主要目的是提供一采用由遥控发射器接收命令的控制器的安全 系统,它利用以发送由按其格式字定义的方式播散的固定位组和跳动位组所组成 的播散代码字实现的高安全性通信。本发明的目的是提供一使这一系统的控制器 能了解至少一具有特定跳动代码、格式字和识别码的发射器的学习模式,来贯彻 应用播散代码的传送和由其接收命令。本发明的另一目的是使具有主固定码格式 字的控制器了解来自一不发送格式字到此控制器的遥控发射器的格式字、识别码 和跳动算法。本发明的再一目的是使一遥控发射器将其格式字和其起始代码字先 后发送给一控制器供此控制器学习此格式字、起始跳动代码和识别码以便随后在 其间进行操作。本发明的一个目的是使一遥控发射器传送给一控制器其格式字及 其初始代码字供此控制器了解格式字、初始跳动代码和识别码以便随后进行在它 们间的操作。本发明的又一目的是为提供克服上述现有技术安全系统中所有的缺 陷的安全系统和提供与报警控制器的遥控通信中更高的安全水平。结合所列附图 阅读以下说明将会理解本发明的这些和其他目的。本发明人寻求的保护可由对所 附权利要求仔细阅读掌握。

对所列附图的简要说明:

图1为按照本发明的安全系统的主要功能部件的方框图

图2为说明固定码、通常的代码跳动和被播散的代码跳动传送的时序图;

图3为利用本发明的通常的播散代码跳动实施方案的系统遥控发射器操作的 流程图

图4为利用本发明的通常的播散代码跳动实施方案的系统控制器RF输入操 作的流程图;

图5为利用本发明的主固定码播散码跳动实施方案的系统发射器操作的流程 图;

图6为利用本发明的主固定代码播散代码跳动实施方案的系统控制器RF输 入例行程序的流程图;

图7为第一专用系统遥控发射器学习程序的流程图;

图8为第二专用系统遥控发射器学习程序的流程图;

图9A和9B为利用型式1遥控发射器的系统控制器学习例行程序的流程图; 和

图10A和10B为利用型式2遥控发射器的系统控制器学习例行程序的流 程图。

优选实施例的说明

图2(A)和2(B)说明用于固定的和通常的代码跳动系统的位组结构。 图2(C)表示代码字的播散码跳动传送。代码字含有数个固定位和数个跳动位。 在整个本说明中述语“固定代码”与术语“固定字”将作同义词应用。各固定字 其中至少有至少一固定的数据位。在整个说明中术语“跳动代码”与术语“跳动 字”将作同义词应用。术语“跳动”可与“更换”、即“改变”相交换地应用一 相同的意义。各跳动字其中至少具有一跳动、即变更数据位。另外在整个此说明 中还采用术语“代码字”。这一术语其中包含有跳动字和固定字。固定和跳动字 均为代码字的一部分,在代码字中每一个均不单独应用。

播散码跳动遵循通常的代码跳动的所有原理,加上它播散、即交错固定码和 跳动码来构成代码字。这样,固定字的固定位和跳动字的跳动位不与它们各自的 字分离而被加以缠结或混合或播散来构成播散代码字。作为一例,结果得到一代 码字具有一固定位、后跟一跳动位、再后面为二固定位、再跟五跳动位、后跟一 固定位……。

播散代码跳动系统采用二或更多组固定码和至少一或更多组跳动码,或者二 或更多组跳动码和至少一或更多组固定码。这些组中的每一个具有一或多个位的 长度。每组中位数较少的组越多就越难破译、即越难整理较短的代码字。以较少 位传输越短越利于接收,因为它用于传输所需的时间周期越短。每次传输所需的 时间周期越短,传输中产生中断的RF、即电气干扰的机会越少。

在本发明的通常的播散码实施方案中,一格式字和一跳动算法被预编程进系 统遥控发射器和系统的控制器。这一跳动算法可由一数学算法组成用于为每次远 地传输产生跳动字。格式字使遥控发射器的编码器能以播散的预定的布局排列代 码字,其中固定和跳动码被分隔并相混合。它还使控制器在接收代码字期间能整 理和分开固定的和跳动字。

本发明的另一实施方案利用一固定码方法,其中固定码的一部分也可作为给 定所有固定的和跳动代码组的数目、顺序、和长度的算法的一部分。此外,它还 能含有一序号、即识别码,使得编码器和译码器能利用一查找表来设定固定和跳 动代码组的数量、顺序和长度。此查找表也可以是一数学算法。

播散固定和跳动码的另一可行的实施方案或方法是在发射器学习例行程序间 由编码的发射器发送代码播散算法/格式字和含有固定码字及跳动码字的代码字。 这些发射器在它们之间各自均为不相同的。代码字内位的总数各发射器均不同。 报警的译码系统学习系统算法和/或格式字来确定固定和跳动位在代码字之内的 位置。这要求发射器具有输入一将最先发送系统算法和/或代码格式字的例行程 序或学习模式的能力。格式字指定发送器代码字的哪些位是固定的(序号和通道 标识),哪些位是跳动、即变更的,跳动算法和所有位的位置。最后,格式字也 可含有系统所用的跳动算法。来自此发射器的接续的发送周期包含规定的带有播 散的固定码和跳动码的发射器代码字,从而报警的译码系统能对由遥控接收器接 收的代码字进行译码、即整理。

这一专用播散码跳动发射器的另一种型式是交替地发送格式字和通常的发射 器代码字。采用这一型式的发射器,格式字和发射器代码字由报警系统在一传送 周期内获悉。刚收到的格式字被用来对固定和跳动码在它们被接收到时加以分类。 这二种专用播散码跳动发射器均需要一不同的同步位供格式字用于在格式字和通 常的发射器代码字之间进行区分。

图1表示本发明安全系统的主要功能部件的简化方框图。在此优选实施例中, 这种安全系统被用于保护一车辆。但本发明的系统可用来保护如房屋、建筑等的 其他地区。此安全系统一般涉及操作人员与系统控制器35之间的交互作用来控 制、运用和激活各种系统操作功能和系统的特点。此优选实施例系统包含有射频 (RF)遥控发射器25和控制组件29。控制组件29包含一通过天线31接 收数字编码信号的RF接收器33。此信号是由遥控发射器25通过其天线27 发送的。控制组件29中所配备的系统的其他部件包括控制器35、功率电源3 9、RF电源RC滤波器41、译码器(未用图示)和一外部可作电编程和易擦 抹的只读存贮器EEPROM37。另外,在控制组件29之外还有各种传感器, 包括、但不限于冲击传感器43、场干扰传感器45、和玻璃破碎传感器47。 这里将输入的数字信号代码称之为代码字。它或者被直接送至控制器35进行译 码,或者在另一种方案中被提供给系统集成电路译码器(图中未示出)对代码字 进行译码、即整理来提取和提供随后被送到控制器35执行的正确的通道输出。 由按压、即启动遥控发射器25的开关对语言的译释是执行用户/操作员所希望 的特定命令。

此优选实施例系统给用户提供了使用多种系统硬件产生状态和报警输入的机 会。这些输入表示在控制器35的左侧。这些输入传送地区安全的违犯和/或提 供系统命令至控制器,如下述。系统硬件可包括、但不局限于程序开关、跨接线 即跨接插脚、随动开关、点火开关、和/或无数的传感器。

大部分命令在车辆正常运用期间均被传到控制器35,例如接通或断开点火 器,和打开或关闭车蓬、行李箱、或车门。操作人员、即用户手中的遥控器25 可发出/传送运行的、运行功能编程的、系统的、和运行测试命令至控制器35。 这些命令由被组合成一预定的序列来构成传送到控制器35的代码字的数据二进 制位流表述。此代码字可含有遥控发射器25的固定的序号、识别码、通道识别 位、反扫描位、同步位、算法位和/或一特定系统或应用所需要或希望的任何其 它信息。这些遥控发射器25代码字在遥控发射器25处加以组合以传送特定命 令给控制器35。

本发明优选实施例使由遥控发射器25发送的代码字以变更其跳动字的二进 制值来改变每次传送时的二进制值。本发明还使代码字采用一具有许多位的固定 字,它在字与字之间、每次传送之间均固定而不改变它们在代码字中的二进制值。 它还设有具有许多位的跳动字,它随每次传送跳动、即改变它们的二进制值,以 此来防止潜在的入侵者使报警系统无效、即解除其防御能力。最后,本发明使固 定码位与变更、即跳动位相交错、即播散分布。这使潜在的窃贼或入侵者很难进 行整理操作,因为他们将不知道代码字中哪些是固定位哪些是跳动/变更位。从 而潜在的窃贼就不能预测、即破译代码字因而无法给系统发送正确的代码字来使 之失效。

在整个本文中用语“跳动”将是可与用语“变更”交换应用的。二者均具有 改变二进制值的相同涵意。在整个本文中用词“播散的”将可与用词“交错的” 交换使用。此二术语具有相同的涵义,即将固定的和跳动的代码位布置或相混杂 地、即不分隔地配置,其中一些固定位为某些跳动位所包围、即位于它的邻近, 或者相反。

在本发明一优选实施例中,包含有其跳动算法、其固定和跳动位的分配位置、 其安全识别符、通道识别符等的遥控发射器25代码,由遥控发射器25编码器 制造者、遥控发射器25制造者、安装部门、或用户进行起始编程预置在遥控发 射器25中。

本发明的此优选实施例用于汽车安全系统中。此优选实施例中,车用电池及 相关的滤波器和调节器给控制组件29提供电源。此电池提供额定12.6VD C电源至全部功率输入端以控制组件29。功率电源39对电源进行滤波和调节 以提供控制组件29各部件所需的5V或12V。RF接收器33的电源还经附 加的电阻和电容(RC)滤波器41作进一步隔离和滤波。遥控发射器25由3 V锂电池(一个或几个)或者由9或12V的微型电池作正常供电。

在此优选实施例中,遥控发射器25如图1所示提供脉宽调制(以后称PW M)射频(后称RF)信号,其中RF载波由来自一内部编码器积分电路(未图 示)的脉冲以某一预定频率调制(以可变脉冲宽度断和通)。此编码器产生二进 制数字代码而各脉冲的脉冲宽度确定代码是0还是1。虽然此实施方案采用PW M技术由遥控发射器25发送代码数据至控制组件29,但其他传送技术也可同 样运用。这些技术的一些包括脉冲位置编码(PPC)、移频健控(FSK)、 曼彻斯特编码等。

图2为遥控发射器25中的编码器所产生的数据信号的时序图,此数据信号 利用脉宽调制RF信号被发送到控制组件29。这些信号由RF接收器33接收、 放大和检测并被发送到控制器35进行译码。

图2中,所有代码字被分成为多个组。图2表明仅为用着说明的总共7组。 本发明的实际应用中可以有较多或较少些的位组。这些组的长度可在1至n位之 间改变。

此优选实施例中,遥控发射器25机械操作的开关、即开关装置的每次动作 产生、即启动一由遥控发射器25向控制组件29的多个相同的代码字的传送。 这些代码字由作为不传送数据或信息的死时间期间的间隔分开。优选实施例的间 隙接近等于传送此代码所需的时间周期。在此优选实施例中此代码是36位长。 因此在同步位至顺序代码字的同步位之间的时间为73位的周期。间隙可短至2 位和可长至2或较多个完全数据代码字。在传送的占空周期无关紧要的国家中的 一些系统根本没有任何间隙。间隙时间被用于适应一定的通信规则,这些规则可 以是因地点不同而不同的并可能随被选择来组成本发明装置的部件而改变。本说 明的读者可到他们的本地图书馆来研究监管通信的政府机关所提供的标准和规则。 间隙可由零改变到n毫秒。 通常的播散/交错码跳动的说明

此播散的/交错的代码跳动系统利用2或更多组固定码和1或更多组跳动码, 或者2或更多组跳动码和1或更多组固定码。在本发明整个说明中,术语“跳动 代码”等同于术语“跳动字”和术语“固定代码”等同于术语“固定字”。各组 可以具有1或多个二进制位长。较多的位组使每组的位数能较少。以非常短的位 组,就更难以破译较短的代码字。以较少的位作较短的传送也使得能作较有利的 接收,因为传送所用时间周期较短,并以较少的位来由系统控制器35作出正确 性和安全性分析,因而发生传送差错的机会较少,传送周期较短,发生使代码字 传送恶化的RF、电气等的干扰的机会也较少。 发射器操作

在此优选实施例中,遥控发射器25和控制器均得以使用一定义此特定遥控 发射器25的固定和跳动位的位置的格式字。在此实施例中,跳动算法和格式字 必须始终为遥控发射器25的编码器(未图示)和控制器双方了解。这是必须的, 因为编码器发送被跳动算法修改n次的跳动字,其中在每次遥控发射器25发送 一代码字到控制器35时,跳动算法即修改自遥控发射器作的最后一传送周期的 先前的跳动字。控制器35在通过其固定字接收和识别遥控发射器25的身份后, 检取由该特定遥控发射器25发送的最后的跳动字和对此最后接收的跳动字运用 此同一跳动算法。结果得到相同的或相符合的二进制数值,它给控制器35提供 一信号触发、即授权执行系统命令,例如由遥控发射器25发送的准备或解除该 命令或通道起用。因此,遥控发射器25的一n次修改跳动字将符合(具有相同 的二进制)一由控制器35接收的m次修改的跳动字,其中n和m具有相同的数 值并分别表示由遥控发射器25产生一新跳动字的次数和控制器35由此特定遥 控发射器25接收到一新的传送的次数。

图3为通常的播散/交错码跳动遥控发射器25的操作流程图。每次遥控发 射器25一开关(未图示)被按压和/或被启动时,即由执行存贮在遥控发射器 25中的预定的跳动算法产生一新的跳动码。在此优选实施例中,此跳动算法为 一数学公式例如乘法或加法器或减法器。在其他的实施例中跳动算法为一伪随机 数发生器。而在另外实施例中,跳动算法则是含有一系列二进数字的查找表。此 跳动算法对存贮在遥控发射器25的一历史寄存器中的二进数进行。此数也被存 放在控制器35或EEPROM37中。在执行跳动算法后,新跳动字被存进历 史寄存器供以后对其检索和操作。此跳动代码算法在每次传送之前对历史寄存器 的最后的字进行(步骤201)。

在此优选实施例中,传送开始前,代码字以同步位开始被装载进输出移位寄 存器(步骤205)。接着,代码字以在固定和跳动或者跳动和固定代码组之间 交替地被加以装载(步骤207~213)。装载一个位(步骤207),编码 器即检查这是否是如格式字中所定义的是这一代码组的最后一位(步骤209)。 如果不是,编码器即返回到207装载另一位;但如果它是最后位,编码器即前 进到211,在此编码器取决于前面的组由固定组变更到跳动组或者由跳动组到 固定组。下一步是确定这是否是代码字的最后一代码位(213)。如果不是, 编码器进到207;而如果是,编码器进到215。当输出寄存器完全装载时, 编码器进到一延迟循环以等待间隙完成(215)。设定一间隙定时器使其如间 隙时间所规定地向下计数/减少计数时间。

当间隙字时钟终结时(215),整个代码字顺序地移出(217)以利用 编码器的预定时钟定时周期驱动遥控发射器25的RF输出部分。此输出驱动遥 控发射器25中的RF输出振荡器/输出晶体管(未图示)。这产生可由控制组 件29的RF接收机33所检测接收的RF信号。

自各个位顺序移出(217)开始,编码器检查每一位是否是此字中最后位 (219)。如果不是,编码器回到217移出下一位。如果是,将间隙定时器 设置到满足系统需求所需的时间和/或然后开始处理下一代码字所需的时间(2 21)。如果遥控发射器25的按钮被释放、即撤消,则遥控器25停止运行( 233)。然后遥控发射器25闲置、即完全切断直至一个或更多个遥控发射器 25按钮再次被按压、即激活。 控制器操作

图4表示用于播散代码跳动系统的控制器35输入例行程序和程序的流程图。 被发送的代码字由控制组件29、RF接收机33处理以便给控制器35提供逻 辑0或逻辑1的数据电平。控制器35可利用数种方法处理来自RF接收机33 的输入脉宽数据。一个实施例采用频率检查法,在此,控制器35频繁地检查其 输入是否出现有来自RF接收机33的RF数据。这可是每5到10微秒一次地 进行,依控制组件29和遥控发射器25的位数据速度而定。这是数据传送可能 的速度的一个限制因素。另一限制因素是遥控发射器25输出的上升和下降时间 和RF接收机33上升和下降时间的能力。另一实施例中使RF输入在每次数据 成为高以及每次数据再成为低时产生一对控制器35的中断。这是一较有效的利 用控制器35的方法并需控制器35的时间少得多,因为它不再要求控制器35 不断地检查RF输入。此二方案均同样有效。

控制器35的要求之一是确定在逻辑0时RF输入多长和在逻辑1时RF输 入是多长。在此优选实施例中,代码字长度是73位的周期,这里每一位的延续 时间接近1.35msec。此优选实施例的代码字包括同步位的一个位周期, 36代码位的36个位周期和间隙的36个位周期。本发明的此优选实施例采用 本技术领域内公知的脉宽调制技术。代码字的同步位以一逻辑1输入跟随间隙之 后。这后面跟随36代码数据位,其中位的占空比确定它为逻辑0还是逻辑1。 一位周期在前一位的下降沿处开始。逻辑0由一具有位周期1/3低后随2/3高 的占空比的位表示,而逻辑1则以一2/3低后随位周期的1/3高的位表示。3 6代码数据位之后跟随等于36个位周期的作为死周期(不发送数据)的间隙。 在另一些实施例中,代码字可按应用情况而定在2至n位之间变化。

图4为播散/交错代码跳动控制器程序的流程图。此优选实施例中,控制器 35首先检查跟随间隙的同步位(步骤301和303)。当输入成为高(步骤 301)时,控制器35等待此高输入变到低并检查此位高周期是否近似等于整 个位周期的1/3和其前面是否至少有数个低输入的位周期。如果它是有效的同 步位,则装载来自字格式寄存器的第一位(步骤305),以确定此输入位是固 定的还是跳动位。在307,确定对跳动寄存器设置标志/指针(309),如 果格式字的位是逻辑0的话;或者如果此格式字位为逻辑1则设置对固定寄存器 的标置/指针(311)。在此优选实施例中,这些操作是在输入位的低周期进 行(步骤313),在此,控制器35等待直到此位为高并再次成为低表明此位 传送完成。如果此位周期太长或太短,则此位无效、即出错,控制器35即退出 RF输入例行程序(步骤315)。在317,控制器35检查输入代码位的占 空比以确定是逻辑0(1/3低后随2/3高)还是逻辑1(2/3低后跟1/3高) 。依据309或311中设置的标记/指针,将0移位进各自的固定或跳动码寄 存器(319),或者将1移位进各自的固定或跳动码寄存器(321)。在3 23,控制器35确定这是否是字的最后位。在一个实施例中,控制器35以对 接收到的位进行计数来确定最后位的出现。在另一可行方案中,控制器35检查 其输出处的一被延长的实际的低电平。如果这不是最后位,则重复305至32 3直至代码字接收完成。

当完成了代码字的接收时,将代码字的固定码部分(固定字)与所有被编程 的遥控发射器25进行比较(325)以确定这是否是一被编程进系统的遥控发 射器25。此优选实施例中,对被编程的、即授权的发射器的识别由比较它发送 到控制器35的固定的/或跳动码来完成。当控制器35将固定码字部分与其存 贮器EEPROM37中的所有固定字进行比较时,它确定所接收到的固定码是 否是由被授权来控制、即操纵此报警系统的遥控发射器25所发送的。

取决于实施方案,固定码部分可不含有、含有一部分、或全部的遥控发射器 25的序号、即识别码,其中此识别码对各遥控发射器25是专有的并由制造者 编程或由用户指定。在代码的固定部分内设置部分或不设置遥控发射器25的序 号、识别码的实施方案中,余下的序号可被包含在代码字的跳动码部分(跳动字) 中。如果控制器35符合其存贮器装置如EEPROM37的遥控发射器25的 固定代码字,则在327由装载跳动码历史寄存器来开始检查跳动码的过程,该 历史寄存器含有由此特定遥控发射器25的最后发送接收到的最后的跳动码部分。 在329,控制器35执行包含在或由代码字的固定部分或者也可能是预先指定 给控制器35和遥控发射器25的跳动算法。此算法对已经存放在历史寄存器中 的代码字的跳动码部分进行。算法执行结果被暂时放在工作寄存器中。然后在3 31将新接收的、即最后存放在跳动码寄存器中的跳动码部分与工作寄存器中的 所得的字相比较。在二字不相匹配时,在333控制器35返回到329对工作 寄存器中的字再执行此算法和将结果与所收到的代码字相比较。在此优选实施例 中,控制器35为搜索匹配将进行此过程最高达50次。在另一实施例中此过程 可重复1到X次。这是必须的因为遥控发射器25可能已被偶然的超出控制器3 5的范围启动。如果遥控发射器25在系统范围之外被启动。此50步搜索应当 足以赶上遥控发射器25。如果在333是第50次比较,跳动码寄存器即被转 置进历史寄存器,此后控制器35退出例行程度并等待下次传送。这提供再同步、 即与下一传送匹配的能力,因为虽然在50次比较之后匹配是不太可能的。

如果在331,跳动码数据相互匹配,控制器35即在337检查这是否为 第二次比较。此第二次比较在此优选实施例中被用作为一辅助安全措施。在替换 实施例中可采用更多或更少的比较。在控制器35未寻找到二个有效的比较的情 况下,它将退出RF输入例行程序以等待输入第二个正确的字。在此优选实施例 中,此二次匹配的跳动码字将被存贮在跳动码历史寄存器中(339)。此后, 将执行指定传送这一代码字的命令(341)。然后控制器35返回到取决于在 341所执行命令的正常程序。 遥控发射器和控制器的编程

发射器25至控制器35的编程是唯一的。本发明一实施例采用主固定码遥 控发射器25。另一实施例采用二专用发射器。这些实施例将在本说明的以下部 分讨论。下面讨论这些实施例的编程,它们的流程图见图5、9和10。

不管所采用的实施例如何,对于一般的代码播散,发射器25和控制器35 二者均必须采用同一格式字、初始跳动字和跳动算法以便正常运行。一实施例中, 编程进一特定报警系统和控制器35的发射器25由预定的系统输入操纵加以初 始化。以操纵遥控发射器25的用户控制开关可由一单个的遥控发射器25激活 多个通道或命令。系统通道控制由控制器35执行的和由用户/操作人员通过遥 控发射器25启动的特定命令。系统29的各个特定的通道,如图1中所示,以 同一遥控发射器25分开地编程。因此,系统29将响应所有的遥控发射器25 通道启动和命令。在本发明的优选实施例中,对每一通道编程有一独立的遥控发 射器25的识别码。在其它一些实施例中,遥控发射器25的识别码可被编程一 次以便将所有遥控发射器25通道编程进系统中。

一旦控制器35进入学习模式,它就接受来自发射器25的正被编程的格式 字并接受一将与此发射器25特定的识别码相关连的起始0次修改的跳动字。控 制器35还可能由发射器接受一跳动算法。下面还将讨论控制器和发射器编程的 其他实施方案和示例。 主固定码跳动的说明

播散/交错传送的一较先进途径是利用主固定码。在一实施方案中,主固定 码可含有规定所有固定的和跳动码组的数量、顺序、和/或长度的算法的一部分。 主固定码还可含有一序号,它使控制器35能利用一被保存在能为控制器35访 问的或为其局部应用的存贮器装置如EEPROM37中的查找表,来设定所有 的或部分固定的和跳动码组的数量、顺序、和/或长度。在另一实施例中,此主 固定码可以是跳动算法、即一数学算法的一部分,这里,此算法是为控制器35 所了解的。主固定位必须在代码字中预定的位置以便控制组件29的译码器或控 制器35能读取发射器25的序号或隐藏代码(算法)。控制器35必须有能力 来学习主固定码、存贮它们、辩识正确的学习码,以及如果丢失同步时能对学习 代码再同步。 主固定字代码系统操作的理论

在本发明的通常的播散码跳动实施方案中,以跳动字和固定字传送代码字。 代码字如上述被加以播散、即交错。为控制器35的译码器识别和分类哪些是固 定位哪些是跳动位,将格式字提供给控制器35。它指引、即引导代码字的输入 位进到控制器35本地的或者固定码寄存器或者跳动码寄存器。在上面讨论的实 施例中,格式字由制造者或用户编程。但为达到更高层次的安全性,本发明此实 施例提供发射器之间和系统之间均不同的格式字。主固定码技术的优选实施例下 面即将讨论并如图5中所示。

主固定码是遥控发射器25所发送的全部的固定位的一部分子集,并是由制 造者作为36位长的代码字的一串12位设置的。主固定位在其他实施例中可在 1至n位的范围内,其中n小于代码字长。主固定码位置被以主固定位格式字编 程在一能为控制器35访问的存贮器装置例如EEPROM37中。为运行系统 和由遥控发射器25接受命令必须确定其余固定位和跳动位的位置。

为该控制器35提供用于特定遥控器25和控制器35格式字,由预定的对 它们输入的控制设置进一例行程序,即学习格式。当遥控发射器25被按压其中 的按钮序列所激活时,代码字被传送到控制器35。控制器35将主固定码位和 含有某些固定的和某些跳动位的未知位加以分类、即指导进主固定码和未知码寄 存器。然后控制器35对未知码寄存器中的位进行预定的和被编程的主固定算法。 此算法可具许多种之一。在一实施例中,主固定位为对存放在EEPROM37 或可为控制器35访问的存贮装置中的数的乘数。另一实施方案中主固定算法为 其中具有许多二进制数字的查找表。再一实施方案中主固定算法是一伪随机数发 生器。这一算法的结果然后与主固定码位相结合使得此主固定位保持它们在代码 字中各自的位置和二进制值。由格式算法所产生的位连同处于它们原先位置的主 固定码位构成一格式字。此格式字的逻辑1位值指示固定位的地址而逻辑0的值 指示跳动位的地址。这样,来自主固定码中的格式字由控制器35所确定,是由 遥控发射器25提供和发送的。

作为一个示例,一24位代码字中用于主固定码的理论的格式字被设定为0 00010000010000000100000。应指出的是这一字的主固 定码具有二进制值5和主固定码的位为字的第5、第11和第19位。遥控发射 器25发送其初始码101110111101111000110101。控 制器35了解第5、第11和第19位为固定位。不了解还有多少位是固定的和 哪些位是固定的哪些位是跳动的,因为此时这一遥控发射器25没有为控制器3 5可能用的完整的格式字。为确定格式字,控制器35执行三个步骤。控制器3 5由从遥控发射器25接收的代码中去除主固定位。在此例中结果字为1011 01111111100010101。接着,控制器执行由制造者派给它的主 固定码算法。在此优选实施例中此主固定码算法利用主固定码作为其算法的一部 分。作为利用主固定码作主固定码算法一部分的一实例是利用此主固定码的二进 制值作为一乘数或其中带有二进制字的查找表中的指针。结果字(在进行主固定 码算法之后)可能是110111000111101011001。下一和最 后步骤是将主固定码位再插入这个字得到:1101111010011110 10111001。这就是将给预控制器35具有指明、即分类固定和跳动码的 能力的格式字。每一逻辑1表示代码字中固定位的位置而每一逻辑0表示代码字 中跳动位的位置。这一格式字连同普通的发射器代码字一起存放在存贮器中供以 后检索。下面即详细讨论图5中以流程图表示的主固定码技术的操作。 主固定码控制器学习例行程序

图5的流程图中,控制器35等待要由遥控发射器25接收的完整的位(4 01)。确定所接收的位是否是一正确的同步位(403)。如不是,则控制器 35退出RF输入例行程序等待另一位。如果它是一正确的同步位,控制器35 顺次地由主固定码字格式寄存器每次一位地装载以便提供主固定码位在代码字中 的位置(405)。这提供输入的主固定位和未知位(对控制器35尚不知道的 固定和跳动位的位置)的地址和分类。控制器35检查主固定码格式位的逻辑值 (407)。如果它是逻辑0,控制器35将此标记设置到未知寄存器(409) ;而如果它是1,控制器35将标记设置到主固定码寄存器(411)。控制组 件29等待输入代码字的输入位完成(413)。当其完成时,控制器35检查 它是否是一有效数据位(415);如果它不是,系统退出RF输入例行程序等 待接收到另一RF字。如果此位是一有效数据位(此位不太长或太短),控制器 35检查位的占空比以确定此位是逻辑0还是逻辑1(417)。如果此占空比 处于可为逻辑0的占空比定时之内则在419将一0装载或移位进由主固定码指 引的移位码寄存器(固定码寄存器或未知的跳动码寄存器)。如果此占容比处于 可为逻辑1的占空比定时之内,则在421将1装载/移位进位移代码寄存器。 在423,确定这是否是此代码字的最后位,如果这不是即重复405至423 直到它是。

在此优选实施例中,作为一保证措施,整个输入代码字被传到系统直到此系 统具有比较所接收的代码字4次的机会这样的时刻。这对所编程代码字被正确地 接收提供附加的保证。主固定码与前面接收的固定码相比较(425)而如果不 相符,RF输入例行程序退出以等待另一RF输入字。如果代码数据相匹配,将 未知代码数据与先前接收的未知代码数据相比较(427),而如果不相符,R F例行程序即退出。在此优选实施例中,进行4次比较。其他的实施例中可能进 行1至n次比较。如果未知数据相符合,即对一数据相符寄存器(未表示)进行 增量并检查确定这是否是第4次正确比较(429)。如果它不是第4次正确比 较,控制器35即退出以等待另一RF代码字。

当第4次比较正确时(429),即在431利用主固定码算法来确定完整 的字格式(整个的固定和跳动位序列、位置、和计数)和/或跳动算法。如整个 本说明中所述,此主固定码算法可以是包括数学公式或查找表在内的多种中的一 个。总的说,主固定码算法必须提供一与这一算法所对之进行的二进制字不同的 二进制字。在此优选实施例中,主固定码被与主固定算法相配合利用。作为举例, 如果主固定码的二进制值为5而主固定码算法为一简单的乘数,则所接收的代码 字将以5乘。在另一例中,如果主固定码算法是伪随机数发生器而主固定码字值 为5,则此伪随机数发生器将被执行5次。本发明的另外的实施例中主固定码不 是跳动算法的一部分。

在433,如果各遥控发射器25均具有专一的跳动算法,就将格式字和固 定的及跳动字连同跳动算法一起存在EEPROM37中。在435,用户/操 作员被可闻的和/或可视信号通知,遥控发射器25的代码已被接受和编程进存 贮器,之后控制器35退出RF输入例行程序和等待其中另外的遥控发射器25 被编程或者等待遥控发射器25的编程例行程序退出。 主固定码系统控制器操作

图6为使控制器35能识别主固定码跳动遥控发射器25的流程图,遥控发 射器25被编程进系统而因此被授权、即能够操作报警系统。这种操作与通常的 播散代码操作之间的关键差别之一在于,代码字首先被输入放进代码寄存器,然 而在分类进固定和跳动寄存器。这是必须的,因为对每一遥控发射器25格式字 均不同。因此,控制器35必须首先识别发起此传输的专用遥控发射器25,而 后引用该特定的遥控发射器25跳动码以便破译其代码字。为实现对发送命令的 特定遥控发射器25的识别,代码字在检查跳动码之前可能需要被存贮数次和与 来自每一遥控发射器25的被存贮、即被编程进控制器35的固定码进行比较, 直到达到符合。在此优选实施例中,首先检查最近被用的遥控发射器25,因为 它可能是使用车辆的用户最多发出此特定的传送的。如果未找到相符合,即检查 下一最近用的遥控发射器25并重复这种周期直到寻找到符合或者所有被编程的 发射器25均被检查为止。在此优选实施例中,如果被编程的遥控发射器25的 代码一经相符合,则在553设置控制器标记以使以后将仅检查该遥控发射器2 5,直至第二代码相符合或者传送停止。此优选实施例使效率得到改善。因为一 不可靠的、即错误的传输将不会破坏最后正确接收到的字的次序而无需控制35 在501重新开始此过程。

在图6中的501,控制器35等待到接收到完整的位。而后在503,检 查确定它是否是一有效代码字同步位。如不是,控制器53退出RF输入例行程 序等待一新代码字起头的正确的遥控发射器25的代码字同步位。如果它是一有 效同步位,则控制器35在505等待接收到一完整的数据位。在507,控制 器35检查所接收的位是否是有效数据代码位。如果不是,控制器35即退出R F输入而等待开始一新字(501)。如果该位有效(此位不太长或太短),则 在509控制器35检查位的占空比以确定此位是逻辑0还是逻辑1。如果此占 空比处于可作为逻辑0的占空比定时内时,则在511将0装载(移位)进代码 寄存器。如果占空比处于可作为逻辑1的占空比定时内,则在513将1装置( 移位)进代码寄存器。在515检查确定这是否是这一字的最后位,如果不是即 重复步骤505至515直至接收到一完整的代码字。

当接收到一完整代码字时,一次一位地装载最近应用的遥控发射器25的格 式字(517)以便用于将刚接收到的代码字移位进固定和跳动码寄存器与被编 程的遥控发射器25进行比较。在519,利用字格式寄存器中的一个位,如果 它是逻辑0的话设置到跳动码寄存器的索引(位移)(521),而如果它是逻 辑1的话则设定到固定寄存器的索引(523)。将最近接收到的码数据一次一 位地进行比较(525),并如格式字所指引或分类的被装载/位移进被指引的 固定或跳动码寄存器(531)。在533,检查确定这是否是这一字的最后位, 如果不是即重复507至533直到它是为止。

此优选实施例中,接收到一代码字后,此代码字即由采用最近应用的发射器 的格式字被完全地位移、即分类进它们各自的固定的和跳动寄存器。在537, 取决于制造者的选择,将固定码或识别码或序号与最近应用的被编程的遥控发射 器25的固定码相比较。这提供后进先被应用的排列。如果识别码不相匹配,则 在539检查确定这一代码在这一传送中先前是否是成功匹配的(设定标记)。 如果设定有标记或者这是最后一被编程的遥控发射器25,则退出RF输入例行 程序等待来自此遥控发射器25的第一次传送的另一代码字,因为已认定前面的 传送是不正常的或者是由未经授权的遥控发射器25发出的。

如果遥控发射器25先前不匹配因而未设置标记,或者它不是最后被编程的 遥控发射器25,则装载下一个先前应用的遥控发射器25的格式字(535), 并对刚接收的代码字进行新的分类,此代码字在其接收后已被存在代码寄存器中。 经过步骤517至537将其与这一被编程的遥控发射器25加以比较。如果在 537作出了正确的比较,则在541将跳动码历史寄存器装载进工作寄存器以 便在543对其执行代码跳动算法之后与刚接收到的跳动码数据进行比较(50 5)。本发明的一实施例中,跳动码采用代码字的一或多个固定位。如果此数据 不匹配,在547检查确定这是否是第50次不正确的比较。如果它不是第50 次不正确的比较,即再次进行代码跳动算法(543)和再作数据比较(545) 。如果是第50次不正确的比较,跳动码寄存器即被转移进跳动码历史寄存器5 45,以后控制器35退出RF输入例行程序等待来自此遥控发射器25的新的 传送。这使得遥控发射器25发送到控制器35的代码能重新同步。如上述,这 种情况是可能的,因为遥控发射器25可能超出控制组件29的运行或接收范围 被激活。

如果在545跳动码是与控制器35产生的字相匹配,则在551检查确定 这是否是第二次正确比较。如果不是第二次正确的比较,是在553设置标记, 以使得这将是此传送期间被检查的仅有的遥控发射器25。另外,如果在553 设置了标记,系统即退出以等待来自遥控发射器25的另一被传送的代码字。如 果这是第二次正确比较,则将跳动码寄存器存贮进跳动码历史寄存器(555)。 在557执行由此遥控发射器25的命令所指定的操作和在559将标记复位, 此后控制器退出相应的操作例行程序。 第一遥控发射器的操作

图7为二互不相同的播散代码跳动遥控发射器25中的第一个的操作流程图, 图8为第二个互不相同的播散代码跳动遥控发射器25的操作流程图。这些遥控 发射器25是互不相同的,因为控制器35没有被进行预编程且没有任何发射器 25的格式字或字长的信息;因此遥控发射器25必须在学习例行程序期间发送 其格式字到控制器35。如上述,此优越实施例中,这是由去除其电池或由遥控 发射器25的控制开关的一预定操作将遥控发射器25复位来完成的。在此实施 例遥控发射器中,以在其中设置一标记来指明必须将其格式字发送到控制器35。

在此优选实施例中,如图7中所示,类型1的专一遥控发射器25在被复位 后,将在一或多个传送周期仅传送格式字。此周期数可在发射器25译码器的制 造时确定而不是本发明的运行可按排的。传送周期的数目可从1至n改变,取决 于制造者的偏好和应用的需要。当复位标记打开时此传送周期数被装载进遥控发 射器25的传送周期计数器。这一格式字将含有在代码字中固定和跳动位的位置。 此优选实施例中,格式字被其与代码字的同步位不同的特定的同步位从代码字分 开、即区别开。在此优选实施例中格式字的同步位将具有等于2/3位周期长的 高期间而不是正常的1/3。

在图7的601,检查确定复位标记是否打开。如果复位标记未打开,遥控 发射器25前进到图3中的201以进行通常的遥控发射器25的代码发送。如 果在601复位标记为有效,格式字(如以上选取或编程)将被装载进遥控发射 器25的一输出移位寄存器(603)。在605将检测确定间隙定时器是否已 到期,如果没有就建立等待循环直到定时器时间尽。当此定时间到期时,即一次 一位地顺次移位出同步和代码位来驱动遥控发射器25的RF传送部分(607) 。在609检查确定这是否是码字的最后位,并在这一代码字结尾设定间隙定时 器和重新启动(611)。在613检查确定遥控发射器25控制开关是否被释 放。如它未释放,重复605至613直至开关释放为止。在615,当开关释 放,将传送周期计数器减量并检查是否为数字0值,如果它不是0,遥控发射器 25截止而不消除复位标记。如计数器为0,则在617,遥控发射器25截止 前消除位标记。 第二遥控发射器的操作

图8中表示第二专一的播散代码跳动遥控发射器25的编码器的流程图。这 是类型2遥控发射器25。这一遥控发射器25如上述,在发射器被复位后的一 或数个传送周期期间交替地发送代码格式字和通常的遥控发射器25的代码字。 这设置复位标记,并启动对这一遥控发射器25的学习例行程序。代码格式字将 具有一带等于2/3位周期的高时间期间的同步脉冲,以使得控制器35能区分 开代码格式字和通常的遥控发射器25的代码字。这是防止遥控发射器25的学 习例行程序期间字间交杂所必须的,因为不正确字的传送可能使控制器35失去 与遥控发射器25的同步。没有不同的、即可加以区别的同步位,一格式字可能 被看作为遥控发射器25的代码字,或者此格式字因此交扰、即搅乱实际的遥控 发射器25的编程。

在图8中701,编码器检查复位标记是否为有效,如无效则遥控发射器进 行正常的操作(201)。如复位标记被建立,则在703编码器将格式字同步 位和代码格式字装载进输出移位寄存器。当寄存器完成装载时,在705编码器 检查间隙定时器是否已完成其周期,如未完成编码器即进入一等待循环直到间隙 定时器到期。在定时器时间结束时,编码器开始位移出代码字到遥控发射器25 的RF部分(707),它将代码字传送到控制组件29或控制器35进行译码。 在709,编码器检查是否已发送出字的最后位,如果还没有,编码器返回到7 07位移出下一位。在此优选实施例中,如果它是代码字的最后位,就将间隙定 时器设置到一等于所有遥控器25的代码字位的所有位周期的时间并重新启动( 711)。在其他实施例中间隙定时器可被设置为由0至n msec。在71 3,编码器检查刚发送的字是代码字还是格式字以便交替输出的字和它们各自的 同步位。如果最后字为一格式字,则将代码字装载进输出移位寄存器(715)。 然后编码器进行间隙检查(705)。如果最后传送的字为代码字,则编码器由 检查遥控发射器25开关是否被释放来检查确定这是否是要传送的最后字。如果 它不是要发送的最后字,即发送未完成,它进到703以装载另一要传送的格式 字。如果它是要传送的最后字,则在719编码器检查这是否是要被传送的最后 的标记复位传送组。如果不是,遥控发射器25截止而不去消复位标记。如果它 是,则在721,在遥控发射器25截止前消除复位标记。 利用类型1遥控发射器编程控制器

图9表示以类型1的专一遥控发射器25作播散代码跳动的遥控发射器25 编程流程图。二专一遥探发射器25类型均要求控制器35具有一学习例行程序 以学习遥控发射器25。在此实施例中,遥控发射器25仅在一预定数量的发送 周期内传送代码格式字。类型1和类型2遥控发射器25均具有在多于一个传送 周期内发送其格式字的能力由此使一给定遥控发射器25能被编程进多个控制器 时隙,而无需在各控制器时隙之间遥控发射器25被复位。这也使得能删除或忽 略不再为系统应用的废弃的或失效的遥控发射器25。另外,如果遥控发射器2 5未能在第一发送周期内编程进控制器35,遥控发射器25就采用此能力来停 止传送和重新启动它。

如果无需将遥控发射器25编程进多个控制组件29的时隙而且第一格式字 传送已被采纳进系统编程,则遥控发射器25即可被操作人员开动和断开运行周 期,直至格式字传送周期完成。这不会带来问题,因为在编程由遥控发射器25 传送的字期间,为欲被接纳进格式字寄存器或固定和跳动码寄存器的字的同步位 必定是正确的。

在图9的801,控制器35等待接收到一完整位。在803,控制器35 检查所接收位是否是一正确的格式字同步位。如果位的高段太长或太短,如可能 因R F或接收器噪声或干扰所引起的,则控制器35退出RF输入例行程序等待 另一输入。如果此位是一有效的格式字同步位,则控制器35等待接到另一完整 的位(805)。在807检查刚接收的位的有效性,如果它无效(太长或太短) ,控制器35退出RF输入例行程序。如果此位有效(不太长或太短),控制器 35即检查位的占空比以确定此位是逻辑0还是逻辑1(809)。如果占空比 处在能作为逻辑0的占空比定时内,则在811将0装载(移位)进字格式寄存 器。如果占空比处于能作为1的占空比定时之内,则在813将1装载(移位) 进字格式寄存器。在815,控制器35检查这是否是此字的最后位,如不是, 控制器35将重复805至815直至它成为最后位,此时控制器35将进到8 17。在817控制器35将刚接收到的格式字与被存放在暂时寄存器中的前先 接收的字相比较,以确定是否严格相符合,如果不是,控制器35将退出RF输 入例行程序等待由遥控发射器25发送的另一个字。在此优选实施例中如果此字 与前面接收的字相匹配,则在819控制器35检查这是否是接收到的第4个正 确字。在其他实施例中比较数可在1至n次中改变。如果不是第四正确字,则控 制器35检查此遥控发射器25格式字是否已被存在存贮器中(821)。如果 此遥控发射器25格式字未被存放在存贮器中,则控制器35退出RF输入例行 程序等待发送另一字。如果此遥控发射器25格式字已被存在存贮器中,则控制 器35进行到827等待要发送的另一未知类型的同步位,即一格式字或代码字。 如果这是第四匹配格式字,则在823控制器35将这一遥控发射器25的格式 字存入存贮器并通知操作人员此格式字已被接受存贮进存贮器。在825控制器 35在其进到827等待一新的传送开始之前等待遥控发射器25传送终止。

在图9的827,控制器35等待接收到一完整位,在间隙结束输入成为高 而后成为低。当位完成时控制器35在829和831检查它是否为一有效同步 位,如果它不是有效同步位,控制器35回到827等待发送另一有效同步位。 在831,如果它是一有效格式字同步位控制器35即前进到805开始另一格 式字的输入。如果在829它是一有效遥控发射器25的代码字同步位,则在8 33装载上述格式字位,一次一位顺序地或者并行地,以便指引分类和存贮所发 送的输入代码字。控制器35在835检查刚被装载的是逻辑0还是逻辑1,和 如果它为0时设置索引到跳动寄存器(837)而如果它是1则设置索引到固定 寄存器(839)。

控制器35等待接收到另一完整位(841)。检查最后接收到的位的有效 性(843),如果它无效(太长或太短)控制器35进到RF输入例行程序的 827等待另一个正确的同步位。如果此位有效(不太长或太短)则在845控 制器35检查位的占空比以确定此位是逻辑0还是逻辑1。如果占空比落入可作 为0的占空此定时内即在847装载(移位)0进索引码寄存器。如果占空此处 于可作为1的占空比定时内则在849将1装载(位移)进索引码寄存器。在8 51控制器35检查此位是否是该字的最后位,如果不是,控制器35重复83 3至851直到它成为最后位,至此时控制器35前进到853。在853控制 器35将最后接收到的固定码与先前接收的固定码进行比较以确定是否严格相符。 如果不相符合,控制器35即前进到RF输入例行程序的827等待发送另一字。 如果此最后接收的固定码与先前接收的数据匹配,则控制器35将刚接收的跳动 码与先前接收的跳动码相比较(855)。如果这代码不匹配,控制器35前进 到R F输入例行程序的827等待输入另一遥控发射器25的代码字。在此优选 实施例中,如果代码相匹配,控制器35即检查这是否是第四个接收的正确字( 857)。在其他实施例中匹配数可由1到n变化。如果它不是第四正确字,则 控制器35再回到RF输入例程的827等待发送另一代码字。如果它是第四正 确代码字,则控制器35存贮遥控发射器25的格式字和包括固定和跳动码的遥 控发射器25的代码字和专一的跳动算法(如果有的话)在EEPROM37( 859)。这些字被存放在相连结即相关的存贮器中以便总能保持格式字与其代 码字之间的连接。在861控制器35以可闻的和/或可视的输出通知操作人员, 遥控发射器25的代码已被接受和存贮在存贮器中。在863,控制器35检查 以上的格式字是否为此遥控发射器25的唯一格式字,如果不是则前进到859 再对此遥控发射器25存贮遥控发射器25的代码,此后它将再通知操作人员数 据已被存贮(861)。如果它是最后一组,控制器35退出对此遥控发射器2 5的学习例程并等待输入附加的遥控发射器25或产生一学习例程退出命令输入。 利用类型2遥控发射器编程控制器

专一遥控发射器25类型2交替地发送遥控发射器25的格式字和通常的遥 控发射器25代码字(每隔一字为一格式字再每隔一字为带有固定和跳动码的代 码字)。格式字将具有一高期间等于2/3位的同步脉冲使控制器35能将其与 代码字区分开,后者具有高期间学于约1/3位的同步位。这样做也是为防止在 遥控发射器25的学习例程期间格式字与代码字(或相反)之间字的交错。

在图10的901,控制器35等待接收到完整的位,在间隙结束时输入成 为高而后成为低。在903,控制器35检查接收的位是否为正确的格式字同步 位。如位的高段太长或太短,如可能因RF或接收机噪声或干扰所造成的,控制 器35即退出RF输入例程等待另一次传送。如此位是一有效格式字同步位,则 控制器35等待接收另一完整的位(905)。在907,检查刚收到位的有效 性,如果它无效(位太长或太短),控制器35退出RF输入例程。如果此位有 效(不太长或太短),则在909控制器35检查位的占空比以确定此位是逻辑 0还是逻辑1。如果占空比处于可作为0的占空比定时内则在911将0装载( 移位)进字格式寄存器。如果占空比处于可作为1的占空比定时内则在913将 1装载(移位)进字格式寄存器。在915,控制器35检查这是否是此字的最 后位,如果不是,则控制器35重复905至915直到它成为最后位,此时控 制器35前进到917。

在图10的917,控制器35等待接收到一完整位,在间隔结束时输入成 为高然后成为低。当此位完成时,控制器35在919检查它是否是一有效的遥 控发射器25的代码字同步位,如果它不是一有效遥控发射器25的代码字同步 位,则控制器35退出以等待输入另一完整的位。如果在919它是一有效的遥 控发射器25的正常代码字同步位,则在921一次一位地顺序利用格式字来指 引代码字的存贮。控制器35在923检查最后装载的位的逻辑值为0还是1, 如果它是0就设定索引到跳动寄存器(925)而如果它是1就将索引设置到固 定寄存器(927)。

然后控制器35等待接收到另一完整位(929)。在931,检查刚接收 位的有效性,如果它无效(太长或太短),控制器退出RF输入例程等待下一个 字。如果此位有效(位不太长或太短),则在933控制器35检查位的占空比 确定此位为逻辑0还是1。如果占空比处于可作为逻辑0的占空比定时中则在9 35将0装载(移位)进被指引的码寄存器(固定码寄存器或跳动码寄存器)。 如果占空比处于可作为1的占空比定时内,则在937将1装载(移位)进被指 引的码寄存器。在939,控制器35检查这是否是此字的最后位,如果不是则 控制器35重复921~939直至它成为最后位,此时控制器35将前进到9 41。

在941,控制器35将刚接收的格式字与前面接收的格式字相比较以确定 是否严格匹配/符合。如非严格相符,控制器35退出RF输入例程等待遥控发 射器25输入另一对字。如果格式字相匹配则在943将最后接收的固定码与前 面接收的固定码相比较以确定是否存在严格相符合,如果不是,则控制器35退 出RF输入例程等待输入另一对字。如果刚接收的固定码与前面接收的固定码相 匹配,则在945控制器35将刚收到的跳动码与前面接收的跳动码进行比较。 如果跳动码不相匹配,控制路35退出RF输入例程等待输入另一对遥控发射器 25的代码字。在此优选实施例中,如果代码相匹配,控制器35即检查这是否 是接收到的第四对正确的字(947)。在另一些实施例中,匹配数可为由1至 n。如果它不是第四对正确字,则控制器35退出RF输入例程等待输入另一对 代码字。如果它是第四个正确代码字组,控制器35即将遥控发射器25的格式 字和代码字存入EEPROM37(949)。代码字由固定和跳动码以及一些 实施例中的用于遥控发射器25的专一、即特定的跳动算法组成,如上述。在9 51控制器35以可闻和/或可视输出通知操作人员遥控发射器25的代码已经 被接受存贮进存贮器。然后,控制器35退出时此遥控发射器25的学习例程等 待附加的遥控发射器25的输入或发生一学习例程退出命令输入。

此最后二实施例的RF输入例程的操作采用与对主固定码实施例所描述的同 样的操作。读者可参看图6及其有关说明的遥控发射器25与控制器35之间的 正常运行。

本优选实施例中给出的说明并不限制专一遥控发射器25的数量、主固定码 类型、传送方法、或在遥控发射器25起始的播散数据和在控制组件29被破译 的途径。为实现同一目的可以有安排这些过程或方法的许多途径。另外,本发明 的优选实施例提供36位代码字。但此数目不是可或应当被采用的绝对位数目。 本发明适用于任何字节。根据这里揭示的,可用任何数目的位来定义代码字和格 式字,任何数量的固定和跳动位均可定义代码字。字长的上下限由部件速度、应 用和制造要求确定。主固定码和专一系统可在相同时刻同一系统中利用不同长度 (即位数)的代码字。

尽管引用其特定的实施例对本发明进行了说明,但本技术领域的熟练人士将 能对本发明的已介绍实施作出各种的修改而不背离其精神实质和范围。应理解, 以基本同样的方法执行基本相同的功能和部件和步骤的所有组合均属于本发明的 范围之内。

申请是下列US实用新型专利申请的部分继续:No07/945,66 7“先进汽车自动化和安全系统”(9/16/1992),No08/112, 940“指明进入电子保护车辆的冲击的威胁程度的方法及所用设备”(08/ 30/1993),No08/396,020“安全系统的操作员唯一控制和 用户专用功能的通道连接”(02/28/95),和No08/396,11 5“报警传感器多路化”。No08/112,940申请是现已放弃的申请N o07/886,871“指明进入电子保护车辆的冲击的威胁程度的方法及所 用设备”(05/22/1992)的部分继续。

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