传感器装置、传感器系统和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及传感器装置、传感器系统和方法。传感器装置包括通信装置和传感器元件，所述传感器元件用于检测特性并且提供描述所述特性的传感器信号。传感器装置包括安全元件，所述安全元件配置用于提供。传感器装置构成用于将所述传感器信号与所述机密关联，以便获得经关联的传感器信号，并且以便利用所述通信装置将所述经关联的传感器信号发送给所述通信伙伴。传感器装置还构成用于利用所述通信装置从所述通信伙伴接收检查信号，并且执行检验：所述检查信号是否具有机密。

【技术实现步骤摘要】
传感器装置、传感器系统和方法
本公开文本涉及一种传感器装置，所述传感器装置配置用于将传感器信号与机密关联(verknüpfen)，并且本公开文本涉及一种用于将传感器信号与机密关联的方法。本公开文本还涉及在3D传感器数据中嵌入水印。
技术介绍
传感器用于检测一系列特性，即物理值或模式(Muster)。属于此的不仅有诸如温度、磁场、电特征变量、位置等的测量数据，而且有用于检测生物数据的传感器，例如指纹传感器，或其他传感器，例如麦克风等。
技术实现思路
所期望有如下传感器装置，其提供高度的安全性，尤其是在防伪方面。一个实施例实现一种传感器装置，其具有通信装置和传感器元件，所述传感器元件用于检测特性并且用于提供描述该特性的传感器信号。所述传感器装置包括安全元件，所述安全元件配置用于提供机密。传感器装置设置用于将传感器信号与机密关联，以获得经关联的传感器信号并且利用通信装置将经关联的传感器信号发送给通信伙伴。传感器装置还构成用于利用通信装置从通信伙伴接收检查信号并且执行检验：检查信号是否具有机密。这实现：通过传感器装置提供真实的传感器信号并且检验：所获得的检查信号是否同样是真实的，因为提供机密和对其的检验均由传感器装置执行。这实现了高度的安全性。根据一个实施例，一种方法包括：借助于传感器元件检测生物特性，以便获得描述该特性的传感器信号。所述方法包括：将传感器信号与机密相关联，以便获得经关联的传感器信号。经关联的传感器信号被传送给通信伙伴。从通信伙伴处获得检查信号。所述方法包括：检验检查信号是否具有机密。附图说明接下来参照附图阐述实施例。其中：图1示出根据一个实施例的传感器装置的示意性框图；图2示出根据一个实施例的传感器系统的示意性框图；图3示出根据图2中的传感器系统的一个可行的设计方案的示意性框图，尤其关于传感器系统的传感器元件与外部的通信伙伴协作；图4a示出根据一个实施例所获得的三维场景的深度信息的示意性图示；图4b示出根据图4a中的实施例中所获得的三维场景的幅度信息的示意性图示；图5a示出在二维直角坐标系中的示意性图表，以说明利用根据一个实施例的传感器元件的三个传感器值对静态的偏移误差的扣除；图5b示出在二维直角坐标系中的示意性图表，以描述根据一个实施例的四个经关联的传感器信号；图6示出根据一个实施例的传感器装置的示意性框图，其中安全元件构成用于给传感器元件提供机密；图7示出根据一个实施例的具有传感器装置的传感器系统的示意性框图，其中传感器元件具有数据存储器76；图8a示出根据一个实施例的传感器系统的示意性框图，其中传感器元件构成为用于产生图像数据的传感器；图8b示出根据一个实施例对通过图8a中的传感器系统实施的设计方案的说明，所述设计方案用于将图像数据与缺陷像素的数据说明叠加；以及图9示出根据一个实施例的方法900的示意性流程图。具体实施方式在接下来详细根据附图深入阐述实施例之前，要指出的是，不同附图中的相同的、功能相同或起相同作用的元件、对象和/或结构设有相同的附图标记，使得在不同的实施例中所示出的对这些元件的描述可以互换或能够应用于彼此。接下来的实施例涉及传感器装置，所述传感器装置具有传感器元件，所述传感器元件配置用于检测特性。在本文所述的实施例的上下文中，特性理解为是一个或多个物理值，如来自温度、磁场、电学参量、位置、生物数据、麦克风或其他传感器的范围的测量数据。该特性能够以传感器值、传感器值的时间序列和/或传感器值的空间或时间模式的形式来检测。由传感器元件提供的传感器信号能够描述如下特性，所述特性例如呈二维或三维图像数据的形式，如例如对于指纹传感器而言可能的那样，作为音频信号或作为幅度和/或相位值的时间序列。图1示出根据一个实施例的传感器装置10的示意性框图。传感器装置10包括通信装置12，其构成用于与外部的通信伙伴无线地和/或有线地交换信号。有线的通信例如能够经由直接的布线来获得，如通过如下方式：传感器装置10和外部的通信伙伴被包含在相同的总系统中，例如在移动设备中，如移动电话或平板电脑。列举这些实例仅用于图解说明根据本公开容纳的传感器系统。相应的传感器系统也能够毫无费力地不同地实施，尤其是实施得更大。无线的通信的一个实例是例如直接的无线电连接，例如利用诸如或其他标准的直接连接，其中还能够毫不费力地使用局域或广域网络连接。用于使用不同的传输方法和/或标准的接口能够毫不费力地在通信装置12中组合。该传感器装置包括传感器元件14，所述传感器元件用于检测特性并且用于提供描述所述特性的传感器信号16。传感器信号的提供能够进行为，使得将传感器信号16直接地或作为原始数据提供给另一装置或另一元件，或者在传感器元件14之内进一步处理传感器信号16并仅提供通过进一步处理所获得的传感器信号16的版本。除此之外，传感器装置10包括安全元件，所述安全元件被配置用于提供由“G”表示的机密22。将安全元件理解为如下装置，所述装置设计用于执行特定的操作或计算过程并且为此访问数据存储器。通过专门的安全措施，算术运算、执行算术运算还有数据存储器均能够视为防止外部访问，如通过如下方式：通过识别对信号线路或数据存储器的机械访问并且在执行相应的对应措施的情况下抵制这种所识别到的攻击，如数据删除等，使对安全元件18的重新编程变得困难或阻止重新编程，其中也能够毫不费力地采取其他措施。就此而言，安全元件18(SecureElement)能够被视为可信赖的装置。传感器装置10构成用于将传感器信号16与机密22关联，以获得经关联的传感器信号24。经关联的传感器信号24优选地被设计为，使得机密22仅以掩盖的形式，即并非以明文存在于经关联的传感器信号24中。换言之，传感器信号16能够由机密22更改或改造，以获得经关联的传感器信号24。这例如能够通过将传感器值与机密的其他值相加、相减、相乘、相除或诸如双射关联的另一种关联来实现，所述双射关联即XOR关联(XOR＝异或)。传感器信号16例如能够是传感器信息的空间或时间模式，例如图像信息或音频信息。机密能够包括机密模式，所述机密模式与传感器信息兼容，也就是说，是可组合的，如通过如下方式：改变空间或时间模式的单元素的子集或改变或整个模式。传感器装置能够构成用于将传感器信息的模式与机密模式叠加，以获得经关联的传感器信号。因此，能通过机密模式来改变至少一个、一个子集或所有图像点等。通过所述关联能够引起：在不知晓机密22时传感器值难以或不可复现。替选地或附加地，机密22在经组合的传感器信号24中的存在无法容易地被识别，这意味着，优选地，机密22无法容易地从经组合的传感器信号24中提取。相应的关联26能够在传感器元件14中进行，例如如果机密22被传输给传感器元件14，那么替代地或附加地也能够在安全元件18中进行，例如通过将传感器信号16传输给安全元件18，或者替选地或附加地也能够在接收传感器信号16和机密22的另一设备中进行。优选地，传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传感器装置(10；75；85)，具有：/n通信装置(12)；/n传感器元件(14)，所述传感器元件用于检测特性并且提供描述所述特性的传感器信号(16)；/n配置用于提供机密(22)的安全元件(18)，/n其中所述传感器装置构成用于将所述传感器信号(16)与所述机密(22)关联，以便获得经关联的传感器信号(24)，并且以便利用所述通信装置(12)将所述经关联的传感器信号(24)发送给通信伙伴(28)；/n其中所述传感器装置还构成用于利用所述通信装置(12)从所述通信伙伴(28)接收检查信号(32)，并且执行检验：所述检查信号(32)是否具有所述机密(22)。/n

【技术特征摘要】
20190215 DE 102019202083.61.一种传感器装置(10；75；85)，具有：
通信装置(12)；
传感器元件(14)，所述传感器元件用于检测特性并且提供描述所述特性的传感器信号(16)；
配置用于提供机密(22)的安全元件(18)，
其中所述传感器装置构成用于将所述传感器信号(16)与所述机密(22)关联，以便获得经关联的传感器信号(24)，并且以便利用所述通信装置(12)将所述经关联的传感器信号(24)发送给通信伙伴(28)；
其中所述传感器装置还构成用于利用所述通信装置(12)从所述通信伙伴(28)接收检查信号(32)，并且执行检验：所述检查信号(32)是否具有所述机密(22)。


2.根据权利要求1所述的传感器装置，其中所述安全元件(18)构成用于检验所述检查信号(32)是否包含所述机密(22)。


3.根据权利要求1或2所述的传感器装置，所述传感器装置配置用于将所述检验的结果(36)通知所述通信伙伴(28)。


4.根据上述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中所述安全元件(18)构成用于，在所述检验的结果为肯定时，所述结果表明所述检查信号(32)具有所述机密(22)，启用待由所述通信伙伴(28)执行的功能和/或将信息传送给所述通信伙伴(28)。


5.根据上述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中所述传感器信号(16)具有传感器信息的模式，并且所述机密(22)包括机密模式，其中所述传感器装置构成用于，将传感器信息的模式与所述机密模式叠加，以便获得所述经关联的传感器信号(24)。


6.根据上述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中所述传感器元件构成为多次执行所述特性的检测以便提供多个传感器信号(16)，多个所述传感器信号被提供为，使得所述传感器元件(14)的在多个所述传感器信号(16)中产生影响的静态的偏移误差能够通过多个所述传感器信号的组合来补偿。


7.根据权利要求6所述的传感器装置，其中所述传感器元件(14)构成用于为了获得多个所述传感器信号(16)，发出相对应的数量的具有彼此不同相位位置的测量信号(42)，其中所述传感器装置配置用于将所述机密(22)嵌进多个传感器信号(16)中的每一个中，使得根据预定的规则将多个所述经关联的传感器信号(24)关联为用于执行所述静态的偏移误差的补偿的总信号引起：在所述总信号中消除机密(22)。


8.根据权利要求6或7所述的传感器装置，其中基于如下式子来组合多个传感器信号(16)：



和



其中是所述总信号的第一分量，所述第一分量说明相位信息，A是所述总信号的第二分量，所述第二分量说明幅度信息，并且A1、A2、A3和A4表示组合的传感器信号(24)。


9.根据权利要求8所述的传感器装置，其中所述组合的传感器信号(24)彼此具有等距的相位步长。


10.根据上述权利要求中任一项所述的传感器装置，
其中所述传感器元件构成用于多次执行所述特性的检测来提供多个传感器信号(16)，以便将多个传感器信号(16)提供给所述安全元件(18)；
其中所述安全元件(18)构成用于将多个传感器信号(16)中的每一个与所述机密(22)关联，以便获得相对应的多个经关联的传感器信号(24)，并且以便将多个经关联的传感器信号(24)提供给所述传感器元件(14)以传送给所述通信伙伴(28)。


11.根据上述权利要求中任一项所述的传感器装置，
其中所述安全元件(18)构成用于将所述机密(22)提供给所述传感器元件(14)，
其中所述传感器元件(14)构成用于将所述传...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·勒特格布，马库斯·迪耶拉克，诺伯特·德鲁姆尔，阿明·克里格，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE