专利名称：波特率调变的遥控器编译码方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线传输资料编码的方法与装置，特别是一种利用逻辑运算法则，将资料加密的编码方法与装置。
背景技术：
遥控器已成为日常生活常经常使用的用品之一，应用的领域相当广泛诸如汽车、住家门禁、视听器材、家电用品等，均通过无线遥控来增进使用的方便性。虽然许多遥控对象如家电用品不需考虑防止他人误用、窃用等安全性的问题，但在如汽车遥控器、住家门禁等的应用上，就需以防止非法者侵入，保持安全为首要考虑，以避免居家或汽车失窃。甚至为了避免幼童观看不适宜的节目，视听器材亦需有若干安全的设计。
一般而言，遥控系统可分为单向操作与双向操作等方式。在单向操作系统中，控制讯号全由发射端发射，以遥控接收端的设备；而双向操作系统的控制讯号是经由发射端与接收端交互运作，以确定控制的目的。双向操作系统虽然可达到双方确认性(mutual authentication)，且可获得较佳的控制效果，但因设备复杂与价格昂贵，故除若干重要场合外甚少使用。
最简单的遥控系统，是将控制讯号直接将明文(plaintext)以无线方式传送至接收器。若每次传送的明文均相同，则有心的骇客截获(eavesdrop)讯号，因为资料内容固定，只要将讯号重送(replay)即可攻击成功，接收器会执行该动作，因此系统极不安全。生活上，也偶有使用自己的遥控器，打开连别人家的门或车子的案例，这些都是用户所不愿意看到的。
因此，随着时间与技术的演进，渐渐开始有遥控器使用暗码的方式传送资料。也就是在传送料时，遥控器会区分为明码与暗码两部分。明码为通用码，内含资料的结构不变。暗码则是有加密的法则运用在其中，使外人不易得到其资料所代表的意义。虽然这种方式有较高的保密性及安全性，但是目前所能看到的仍嫌复杂，设备成本也相对较高。因此本发明人能以同一传送方式，将明码和暗码同时存在一个信号中。举例来说，在门禁的运用上，在社区大门或是共同车库入口，只需检验明码；而在用户自家大门，则需同时检验明码与暗码以确认身份，如此在应用层面上，可以大大减少系统的复杂性，降低成本，也可让系统在市场上有其竞争优势及更多的运用领域。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种无线传输资料编码的装置与方法，尤指一种利用逻辑电路运算法则，将部分资料加密的编码装置与方法。
本发明的次要目的是一种简单有效、成本低廉的编码装置与方法。
本发明是利用波特率调变的方式将发送资料加密，并隐藏于发送信号中后发送，该方法步骤为a、利用一识别信号产生一暗码及一明码；b、以该暗码控制该明码的传送波特率当该暗码为第一电平时，则该暗码所对应的该明码以第一波特率传送；当该暗码为第二电平时，则该暗码所对应的该明码以第二波特率传送。
本发明的编码装置是利用波特率调变的方式将发送资料加密，该装置包括有一编码器，接收一识别信号，并将该识别信号的一部分经编码后取得一暗码；一编译器，与该编码器连接，将该识别信号的未编码部分和由编码器所得的该密码编译成一传输信号；其中该编译器在编译时将该识别信号未编码部分的单位波形长度依以下规则改变(1)当该暗码为第一电平时，则该暗码所对应的该识别信号未编码部分以第一波特率传送(2)当该暗码为第二电平时，则该暗码所对应的该识别信号未编码部分以第二波特率传送。
本发明的遥控器的译码装置，包括有
一接收器，接收一传输信号；一解译器，与接收器连接，利用已知的一波特率将该传输信号解译成一收受信号；一编码器，利用逻辑运算规则产生一比对码；以及一处理器，与该解译器及该编码器连接，将该收受信号及该比对码作一比较，决定是否接受该传输信号所带的指令，并控制流程。
为了便于进一步了解本发明的特征、目的及功能，下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
图1是本实施例的发射端编码架构图；图2是本实施例识别信号的图标；图3是本实施例的编码的方块图；图4A及图4B是本实施例的编译说明图；图5是发射端编码流程图；图6是本实施例的接收端码架构图；图7是接收端译码流程图。
附图标号说明1发射端；10识别信号；100厂商码；101顾客码；102用户码；1020用户码高字节；1021用户码低字节；11明码；15编码器；150暗码；1520过渡码；151暗码产生器；152长度正规化器；153控制器；154重置信号；16编译器；18传输信号；51-56发射端编码步骤；6接收端；60比对码；61接收器；63解译器；65编码器；66容许错误次数；67处理器；68收受信号；70-79接收端译码步骤。
具体实施例方式
请参照图1，此为本实施例的发射端1编码架构图。一识别信号10输入一编码器11及一编译器12，并请参照图2，此为本发明实施例识别信号10的图标。识别信号用户身份的形式，区分为三个部分第一部分是厂商码100，长度8位，为业界事先协调的厂商统一编号；第二部分顾客码101为用户群代码，长度16位，即一群有共同关系用户的共同代码，如同一公司、部门或住户关系；第三部分为用户码102，长度16位，为每个用户本身的单独编码，每个用户间都有不同的编码。本实施例中，厂商码100及顾客码101构成明码11，而用户码102经编码后，藏于明码11中。该编码器15会取出该识别信号的用户码102部分，编码后产生一暗码150送至该编译器16。编译器16利用将识别信号10的厂商码100及顾客码102以明码形式编译，并将由该编码器16所送入的暗码150，以波特率调变方式，将厂商码100、顾客码102及暗码150编译在一传输信号18中。也就是说，本实施例有两层保护来增进传输安全，第一层是编码器15编码的方法，第二层是波特率的值，藉由这两者保护用户识别信号10，使得本发明比一般的方法更加安全。
请参照图3，此为本实施例的编码器15的方块图。用户码102在编码器15最重要的是要产生一暗码150。该暗码150是经由一暗码产生器151，该暗码产生器151除了将用户码102运用数学模式重新编码外，还需要将暗码150的长度作一长度正规化的动作。所谓的长度正规化是指将暗码150的长度调整到与明码11的长度一致。长度正规化动作可以在编码前或编码后执行，甚至亦可在编码本身中同时完成。对本实施例而言，明码11长度为厂商码100八位加上顾客码101十六位共计二十四位，而用户码102只有十六位，故需调整成二十四位，才能符合明码11长度，以利编译器16运作。本实施例长度正规化的动作是在密码产生器151的前完成，用户码102的高字节1020(high byte)与低字节1021(low byte)长度各为八位，进入长度正规化器152后，得一二十四位的过渡码1520。长度正规化器152的作法有许多种，本实施例是采用用户码的高字节1020与低字节1021进行互斥或(Exclusive OR，XOR)的动作取得第三个字节，再将这三个字节合并成一二十四位的过渡码1520。
取得过渡码1520后，就是执行暗码150产生的步骤。可以运用在暗码产生器151的方法很多，如多项式法或是有名的RSA法。本实施例是利用前一次产生的暗码150和过渡码1520执行互斥或来取得新的暗码150。使用互斥或最大的好处就是简单，硬件设计时所需的成本低，以及编码和译码都可用互斥或即可完成，也就是说可以用同一个互斥或电路来编码及译码。这里还有一个问题，就是第一次的执行时，「前一次」密码怎么来？实施时可以事先预设一特殊值，当第一次执行就以此当第0次的密码，来执行编码动作。而之所以利用前一次暗码来进行编码的原因就是避免骇客利用所截获的讯号重送(replay)，使得攻击成功。之后进入一控制器153，该控制器153的功能在当重置信号154进入时，则将该重置信号154当成暗码150送出，否则，将暗码产生器151所传入的暗码150，送出给编译器16。重置信号154的值需事先设定，本实施例中，将该重置信号定义为EF-FF-FEH。
如前图2所示，编译器16接收编码器15所产生的暗码150后，并取得识别信号10的明码11部分，将两者编译成传输信号18。传输信号18的产生方式如下明码11波形高低变化仍保持不变，但每单位长度依以下规则改变(i)当该暗码150为第一电平时，则该暗码150所对应的明码以第一波特率传送；(ii)当该暗码150为第二电平时，则该暗码150所对应的明码以第二波特率传送；以本实施例而言，当该暗码150为逻辑「0」时，传送明码11的波特率不变；当该暗码150为逻辑「1」时，传送明码11的波特率减半，也就是将波形拉长两倍。请参见图4A及图4B，此为本实施例的编译说明图。本实施例用3个位表示一个逻辑上的「0」或「1」。也就是当3个位是100时表示逻辑上的「0」，110表示逻辑上的「1」。这么做的好处是减低接收端7的辨认错误，以及每一位内只有一次的电压电平变化，使接收端7易于计算位长度。本实施例并定义暗码150为「0」时，波特率不变，也就是编译器16不动作；暗码150为「1」时编译器16将明码11的波特率减半，也就是将波形拉长两倍。如图4A所示，此为明码11为0011010时的信号波形，(也同时是暗码150为0000000时的波形)。如图4A所示，当暗码150为0101011时，明码11的第2、4、6及7位需要将波形拉长两倍。
请参见图5，此为发射端1编码流程图步骤51压按键产生该识别信号10；步骤52检验是否为一重置信号154？若为是，执行步骤56，若为否，执行步骤53；步骤53将该识别信号10编码运算取得一暗码150；
步骤54所得知该暗码150是否与代表该重置信号154的特定值相同？若为是，执行步骤53，若为否，执行步骤55；步骤55将该暗码150结合该明码11编码成该传输信号18发送后结束；步骤56将该暗码150设为代表该重置信号154的特定值，执行步骤55；请参见图6，是本实施例的接收端编码6架构图。同样的，接收端6在接收到传输信号18后，需要将其转换回识别信号10，以资辨别身份及执行命令。接收端6由一接收器61、一解译器63、一编码器65及一处理器67所构成。接收器61接收传输信号18。解译器63与接收器61连接，负责将传输信号18解译成收受信号68。编码器65如同发射端1编码器15同样的规则产生一比对码60。处理器67与解译器63及编码器65连接，接收解译器63所产生的收受信号68及编码器65产生的该比对码60，将两者比较，并控制流程。当收受信号68与比对码60完全符合时，就执行该工作；如果比较不符时，除了可能是非法用户传送错误的信号外，很有可能是合法用户不小心在其它地方碰触了发送键，使得发射端1的密码150超前，产生虽是合法用户，却不能激活的情况。为了解决这个问题，事先设定一容许错误次数66，也就是当比较不合时，接收端6自动地推算下一次比对码60再行与收受信号68比较，如果符合就执行命令，不符合就重复执行推算下一次比对码60再行比对的动作，直到执行次数到达容许次数66时就动作结束。这里存在一个问题，就是用户不小心按了发射端1很多次，或是接收端6遭受非法用户攻击后，比对码60已经领先合法用户的暗码150。解决的方法是利用重置信号154使发射端1的暗码150及接收端6的比对码60回到初始状态，使两边可以同步而正常运作。
请参见图7，此为本实施例的接收端6流程图步骤70接收该传输信号18并解译成收受信号68，执行步骤71；步骤71该收受信号68是否为代表该重置信号154的特定值？若为是，执行步骤72，若为否，执行步骤74；步骤72接收下一个传输信号18，执行步骤73；步骤73记录该暗码150资料，并依此推算下一次比对码60；执行步骤70；步骤74该收受信号68是否与所推算的比对码60相同？若为是，执行步骤75，若为否，执行步骤77；步骤75执行该传输信号18所代表动作，执行步骤76；步骤76结束，错误次数＝0；步骤77推算下一次该比对码60，错误次数+1，执行步骤78；步骤78错误次数是否等于一容许错误次数66？若为是，执行步骤76，若为否，执行步骤79；步骤79该收受信号68是否与所推算的比对码60相同？若为是，执行步骤75，若为否，执行步骤77；综上所述，本发明为一简单有效的编译码的方法，设计上又有双层的保护，以增加安全性。并且因为简单，所需耗费的成本亦低，使得运用本发明的产品在市面上极具竞争价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，不能用来限制本发明的范围。凡依本发明权利要求所做的均等变化及修饰，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围，故都应视为本发明的进一步实施。
权利要求
1.一种遥控器的编码方法，该方法包括以下步骤a、利用一识别信号产生一暗码及一明码；b、以该暗码控制该明码的传送波特率当该暗码为第一电平时，则该暗码所对应的该明码以第一波特率传送；当该暗码为第二电平时，则该暗码所对应的该明码以第二波特率传送。
2.如权利要求1所述的方法，其中该步骤a包括以下步骤a1、调整该识别信号长度，得一过渡码；使该过渡码长度与明码长度相同；a2、该过渡码与前次使用的暗码一同执行编码，产生一暗码；a3、输出该暗码。
3.一种遥控器的编码装置，是利用波特率调变的方式将发送资料加密，该装置包括有一编码器，接收一识别信号，并将该识别信号的一部分经编码后取得一暗码；一编译器，与该编码器连接，将该识别信号的未编码部分和由编码器所得的该密码编译成一传输信号；该编译器在编译时将该识别信号未编码部分的单位波形长度依以下规则改变(i)当该暗码为第一电平时，则该暗码所对应的该识别信号未编码部分以第一波特率传送(ii)当该暗码为第二电平时，则该暗码所对应的该识别信号未编码部分以第二波特率传送。
4.如权利要求3所述的装置，其中该编码器包括一暗码产生器，接收识别信号，以一逻辑电路运算法则将该识别信号加密，产生一暗码；一长度正规化器，将识别信号调整成适当长度；以及一控制器，与该密码产生器连接，根据状况，输出暗码或及重置信号。
5.如权利要求4所述的装置，其中该密码产生器，产生该暗码的方法包括以下步骤a、调整该识别信号的该用户码长度，得一过渡码；使该过渡码长度与明码长度相同；b、该过渡码与前次使用的暗码一同执行编码动作，产生一暗码；C、输出该暗码。6、一种遥控器的译码装置，可以将利用波特率调变方式的传输信号译码，该装置包括有一接收器，接收一传输信号；一解译器，与接收器连接，利用已知的一波特率将该传输信号解译成一收受信号；一编码器，利用逻辑运算规则产生一比对码；以及一处理器，与该解译器及该编码器连接，将该收受信号及该比对码作一比较，决定是否接受该传输信号所带的指令，并控制流程。
7.如权利要求6所述的装置，其中该处理器有一容错机制，该机制可自动修正因用户误触发射开关，所造成的比对码不同步现象。
8.如权利要求7所述的装置，其中若不同步现象超出该容错机制的修正范围，该装置可以接收一重置信号来强制执行比该对码同步。
9.一种遥控器的译码装置，可以将利用波特率调变方式的传输信号译码，该装置包括有一接收器，接收一传输信号；一编码器，利用逻辑运算规则产生一比对码；一编译器，与编码器连接，利用已知的一波特率将比对码编译成比对信号；以及一处理器，与该接收器及该编译器连接，将该收受信号及该比对信号作一比较，决定是否接受该传输信号所带的指令，并控制流程。
10.如权利要求9所述的装置，其中该处理器有一容错机制，该机制可自动修正因用户误触发射开关，所造成的比对码不同步现象。
11.如权利要求10所述的装置，其中若不同步现象超出该容错机制的修正范围，该装置可以接收一重置信号来强制执行比该对码同步。
全文摘要
本发明是一种波特率调变的遥控器编译码方法与装置，其中该方法是利用波特率调变将发送资料加密；该编码装置包括有一编码器，将一识别信号编码成一暗码；以及一编译器，将该识别信号的未编码部分和该暗码编译成一传输信号，当该暗码为第一电平时，则该暗码所对应的该识别信号未编码部分以第一波特率传送当该暗码为第二电平时，则该暗码所对应的该识别信号未编码部分以第二波特率传送。该译码装置包括有一接收器，接收该传输信号；一解译器，与该接收器连接，将该传输信号解译成一收受信号；一编码器，如同该发射端该编码器的编法规则产生一比对码，以及一处理器将该收受信号及该比对码作一比较，并控制流程。
文档编号H04L9/00GK1505305SQ02153830
公开日2004年6月16日 申请日期2002年11月28日 优先权日2002年11月28日
发明者谢进益, 蔡键贤 申请人:盛群半导体股份有限公司