CN114266026A - 生物识别无线车辆进入系统 - Google Patents

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约翰·范维梅尔施
阿里·哈桑尼
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Ford Global Technologies LLC
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Abstract

一种分布式生物识别车辆进入系统被配置为提供用于车辆进入的个性化生物识别认证。所述系统利用由生物识别无线车辆进入小键盘或诸如智能电话或钥匙扣之类的无源装置生成的认证令牌专用键质询，使得入侵者仅仅用外部电池跳接电路是不够的。生物识别认证可以被定位到生物识别车辆进入小键盘内的嵌入式系统，并且可以独立于具有无线车辆接口和独立电源的所有其他车辆系统。每当识别有效的生物识别签名时，车辆就可以响应于接收到认证令牌(并且仅响应于接收到认证令牌)而授予访问权限。

Description

生物识别无线车辆进入系统
技术领域
本公开涉及车辆进入系统，并且更具体地涉及一种增强型安全性生物识别车辆进入系统。
背景技术
存在与提供无装置车辆访问相关联的两个主要问题和挑战：安全性和隐私性。常规方法可能以牺牲用户隐私为代价来增强远程进入、被动进入和无装置车辆进入的安全性，其中个人可识别信息可能处于危险之中。在其他方面，使用户隐私至上的常规系统可能无法提供防止信号欺骗和其他攻击方法的安全特征。此外，利用生物识别数据进行用户认证的系统可能会引入与生物识别信息以及车辆本身的安全相关的独特安全问题。
正是关于这些和其他考虑，提出了本文进行的公开。
发明内容
本文公开的系统和方法被配置和/或被编程用于使用生物识别认证进行车辆无钥匙扣进入和点火(FEI)。生物识别车辆进入系统经由无线小键盘使用生物识别输入机构来认证用户，以通过嵌入车辆中的无源钥匙扣装置来实现解锁/锁定功能性。生物识别车辆进入系统可以出于安全目的而定位车辆，并且响应于从无线小键盘生成的令牌的认证传输而授予对车辆的物理访问和操作访问。生物识别车辆进入系统可以包括起动按钮，所述起动按钮被配置和/或被编程为触发与无线小键盘集成的嵌入式车辆钥匙扣。
所公开的系统和方法提供了一种本地化生物识别无线进入系统，所述本地化生物识别无线进入系统在不损害车辆安全性的情况下维护用户隐私。生物识别车辆进入系统可以易于在经销商处改装，或者由用户添加和编程而无需附加的车辆改变。在本文中更详细地提供了本公开的这些和其他优点。
附图说明
参考附图阐述具体实施方式。使用相同的附图标记可以指示类似或相同的项。各种实施例可以利用除了附图中示出的那些之外的元件和/或部件，并且一些元件和/或部件可能不存在于各种实施例中。附图中的元件和/或部件不一定按比例绘制。贯穿本公开中，根据背景，单数和复数术语可能可互换地使用。
图1示出了根据本公开的使用生物识别车辆进入系统的示例性用户注册或取消注册程序。
图2描绘了其中可以实施用于提供本文所公开的系统和方法的技术和结构的示例性计算环境。
图3A至图3C示出了根据本公开的示例性生物识别车辆进入无线小键盘。
图4描绘了根据本公开的示例性车辆无线进入小键盘的功能示意图。
图5描绘了根据本公开的用于配置生物识别无线车辆进入系统的示例性方法的流程图。
具体实施方式
下文将参考附图更全面地描述本公开，附图中示出了本公开的示例性实施例，并且所述实施例不意图为限制性的。
实施例描述了一种生物识别车辆进入系统，所述生物识别车辆进入系统被配置和/或被编程为分布式系统以提供用于车辆进入的个性化生物识别认证，所述个性化生物识别认证包括专用键质询，诸如从生物识别车辆进入无线小键盘和/或在一些示例性实施例中从无源装置(诸如智能电话或其他智能装置)生成的认证令牌，使得入侵者仅仅用外部电池跳接电路是不够的。在一些实施例中，生物识别认证可以被定位到生物识别车辆进入小键盘内的嵌入式系统，所述嵌入式系统独立于所有其他车辆系统，其中每当识别有效的生物识别签名，车辆就可以响应于认证令牌(并且仅响应于认证令牌)的传输而授予访问权限。
图1示出了根据本公开的使用生物识别无线车辆进入系统107的示例性用户注册/取消注册程序100。示例性用户注册/取消注册程序100可以包括将生物识别无线小键盘105添加到车辆(诸如例如如关于图2更详细描述的车辆205)。以下步骤2至8提供了用于对生物识别无线小键盘105进行编程的示例性场景，一旦所述生物识别无线小键盘设置在车辆205的外表面上，就对新用户进行认证，和/或使用生物识别无线小键盘105删除先前已经建立一个或多个安全键代码的一个或多个现有用户。
应当理解，尽管在图1中被描绘为指纹传感器致能小键盘，但是如以下部分中所解释的，生物识别无线小键盘105可以包括硬件和处理能力以处理其他形式的生物识别认证数据，包括面部识别、语音识别、虹膜识别、耳形识别、手形识别和步态识别，仅举几个示例。尽管生物识别无线小键盘105设置在车门上(如图1所示)，但是应当理解，所述生物识别无线小键盘可以设置在可从车辆外部访问的任何车辆表面上。此外，生物识别无线小键盘105可以水平地、竖直地和/或以任何角变化(例如，对角线等)放置。
在其他方面，生物识别无线小键盘105可以安装在车辆的外表面上的任何地方，和/或安装在车辆的内表面上。在一个方面，用户可以将车辆解锁，其中生物识别无线小键盘105可由用户访问以进行车辆起动事件。作为另一个示例，由于许多车辆可能已经包括外部小键盘，因此在一些应用中将生物识别无线小键盘105安装在内表面上(例如，在车厢中)用于点火事件可能是有利的，其中用户能够利用其唯一的访问代码进行进入事件。
本公开的实施例描述了一种系统，所述系统可以包括售后生物识别小键盘，所述售后生物识别小键盘被配置和/或被编程为充当生物识别无线车辆进入系统107的一部分。在其他方面，系统107可以包括原始设备制造商(OEM)集成的生物识别车辆进入无线小键盘，所述生物识别车辆进入无线小键盘在从经销商初次购买车辆期间安装在车辆205上(图1中未示出)。在任一情况下，用户注册/取消注册程序100可以在步骤2处继续输入标准化学习键序列。
学习键序列可以被标准化，使得为了安全起见，将学习键硬编码到键微处理器(图1中未示出)。输入正确的标准化学习键序列可以将生物识别无线小键盘105置于学习/注册模式，所述学习/注册模式允许用户111将新用户注册到生物识别车辆进入系统107中，并从系统中删除一些或所有先前注册的用户。标准化键序列可以与第一代码集相关联，所述第一代码集可以包括例如在步骤2中作为按键A、B、C、D和E示出的五位数键代码。应当理解，与图1所示的注册和取消注册步骤相关联的特定按键序列和特定数量的键仅作为示例提供，并且可能不表示可能的实际键代码序列和/或键代码长度。例如，尽管在图1中被描述为5位数标准化学习键序列，但是其他键序列长度是可能的。
在步骤2处，用户111可以输入标准化学习键序列作为第一因子认证，所述标准化学习键序列在被输入时将生物识别无线小键盘105置于学习/注册模式。学习/注册模式可以允许用户添加(注册)和移除(取消注册)与各个用户相关联的生物识别车辆钥匙。
在一些示例性实施例中，生物识别无线车辆进入系统107可能需要二级安全因子序列，所述二级安全因子序列可以包括二级安全代码集，所述二级安全代码集也可以被硬编码在键微处理器中。下文关于图4讨论了示例性键微处理器。二级安全代码可以包括比标准化学习键序列更长的键代码长度(例如，7位数字)，以添加防止或缓解企图盗用的附加安全级别。此外，如以下部分中所解释的，输入标准化学习键序列(步骤2)和输入二级安全因子序列(步骤3)可以以替代方式完成，所述替代方式包括例如经由智能电话通过下载诸如
Figure BDA0003294155570000051
或与车辆205相关联的类似应用程序之类的应用程序与生物识别无线车辆进入系统107进行通信，以及通过使用基于云的服务器(图1中未示出)确认用户对车辆的所有权、扫描与生物识别无线小键盘105相关联的QR代码(图1中未示出)以及使用智能电话应用程序执行绑定的通信配对程序，而使用所述应用程序来遵循注册程序。例如，FordPass应用程序可以配置注册/撤销请求。在一个示例性实施例中，FordPass应用程序可以与生物识别无线小键盘107连接，其中用户可以请求在其FordPass账户中添加新的无线小键盘(例如，生物识别无线小键盘107)，并且扫描小键盘背面的QR代码以无线地传输注册代码，或者输入该对代码以配置注册模式。正确地发起注册模式也会将小键盘与移动装置配对，并且因此与FordPass账户配对。
在另一方面，生物识别无线车辆进入系统107可以通过从车辆全球定位系统(GPS)接收指示车辆位置的信息来确定车辆是否位于预定地理位置中。例如，车辆可能位于预定位置中，和/或在距所述位置的阈值距离内。响应于确定车辆位于预期编程区中，生物识别无线车辆进入系统107可以允许使用应用程序进行绑定的通信配对程序。
在步骤4处，在正确输入二级安全因子序列之后，生物识别无线车辆进入系统107可以激活注册模式计时器，所述注册模式计时器将生物识别无线车辆进入系统107置于注册模式持续预定时间段(例如，15秒、30秒、一分钟等)。因此，将在由注册模式计时器测量的预定时间段结束之前执行后续步骤5-8。在一些方面，预定时间段可以允许BLE(低功耗蓝牙)收发器和/或UHF(超高频)收发器与车辆或移动装置通信。在一些方面，可以在设置于车辆内部控制面板上(例如，在车厢中)的起动按钮上完成注册，其中提取的特征被加密保护并经由BLE/蓝牙传输到无线小键盘。
在步骤5处，响应于注册模式计时器的成功激活，生物识别无线车辆进入系统107可以使与生物识别无线小键盘105相关联的一个或多个发光二极管(LED)闪烁。通过点亮一个或多个小键盘灯，生物识别无线车辆进入系统107可以指示注册模式进入及其计时器的开始。在一个实施例中，可以点亮一种或多种特定颜色以指示成功进入注册模式，或者当未成功输入标准化学习键序列和/或二级安全因子序列时，第二颜色可以闪烁。在另一方面，生物识别无线小键盘105可以包括声音输出装置，并且可以发出与代码的成功和/或不成功输入相关联的响铃或其他警报。注册可以与智能HMI同步，或者使用起动按钮在车辆内部完成。智能HMI可以在移动装置应用程序显示器(例如，FordPass)上或显示在Sync显示器上，其中(例如，使用蓝牙/BLE)无线地传送注册状态。
在步骤6处，用户注册/取消注册程序100还可以包括输入预定义的注册键序列以指示预期的注册或取消注册程序。例如，第一键可以与添加新用户相关联，其中按下所述键将生物识别无线车辆进入系统107配置和/或编程为在以下步骤中接收用于添加新用户生物识别输入的注册控制代码。在另一方面，第二键可以将生物识别无线车辆进入系统107配置和/或编程为接收用于删除用户生物识别输入的第二注册控制代码。例如，删除当前用户键可以是设置在生物识别无线小键盘105的面上的指纹传感器113的致动，使得用户在选择删除用户键之后只需将手指放在小键盘上即可删除当前用户。在另一个示例中，可以使用一个或多个按钮的连续按下来选择性地删除特定用户键(例如，两次按键删除用户2，三次按键删除用户3等)。在第三方面，第三键可以被配置和/或被编程为删除所有用户键，使得第三键的致动触发后续确认步骤(图1中未示出)，当通过完成所述步骤得到确认时，删除所有活动用户。
在步骤7处，可以将生物识别输入输入到生物识别无线车辆系统107中。在一个实施例中，生物识别输入可以是经由指纹传感器113接收的指纹。在其他方面，生物识别输入可以采用另一种形式(诸如包括用户面部、耳朵或其他特征(诸如手)的一个或多个图像帧)以评估其生物识别特征点(biometric landmark)。在另一方面，生物识别输入可以是语音输入。在又一示例中，生物识别输入可以是使用车辆感知系统(图1中未示出)获得的用户步态检测，所述用户步态检测可以使用车辆控制器或其他装置进行处理并传输到生物识别无线小键盘105。
在步骤8处，生物识别无线车辆进入系统107可以进行注册模式改变的视觉和/或听觉反馈确认。例如，生物识别无线小键盘105可以通过使一个或多个网格按钮照明馈送(可能产生黄色闪烁的RGB LED，或单色LED闪烁或一系列单色闪烁)闪烁来生成对进入学习模式的确认。在其他方面，被设置为与生物识别无线小键盘105进行绑定通信的外部无线通信接口(图1中未示出)可以生成指示成功注册、取消注册和代码改变的输出。
以下附图描述了其他使用方法的示例性架构，所述其他使用方法包括使用生物识别无线车辆进入系统107进行的用户注册和取消注册。
图2描绘了可以包括这种车辆205的示例性计算环境200。车辆205可以包括汽车计算机245、可以包括设置成与汽车计算机245通信的多个电子控制单元(ECU)217的车辆控制单元(VCU)265，以及一个或多个生物识别无线小键盘105。移动装置220(其可以与用户240和车辆205相关联)可以使用有线和/或无线通信协议和收发器来与汽车计算机245连接。移动装置220可以经由一种或多种网络225来与车辆205通信地耦合，所述一种或多种网络可以经由一个或多个无线连接230进行通信，和/或所述移动装置可以使用近场通信(NFC)协议、
Figure BDA0003294155570000081
协议、Wi-Fi、超宽带(UWB)以及其他可能的数据连接和共享技术来与车辆205直接连接。
车辆205还可以接收GPS 275和/或与其进行通信。GPS 275可以是卫星系统(如图2中描绘)，诸如全球导航卫星系统(GLONASS)、伽利略、或导航或其他类似系统。在其他方面，GPS 275可以是基于陆地的导航网络。在一些实施例中，车辆205可以响应于确定未识别阈值数量的卫星而利用GPS和航迹推算的组合。在其他方面，车辆可以从GPS 275接收用于定位车辆的信号，以确定车辆是否在与可允许代码更改位置相关联的地理限制位置内。
汽车计算机245可以是或包括具有一个或多个处理器250和存储器255的电子车辆控制器。在一些示例性实施例中，汽车计算机245可以被设置成与移动装置220以及一个或多个服务器270进行通信。一个或多个服务器270可以是基于云的计算基础设施的一部分，并且可以与远程信息处理服务交付网络(SDN)相关联和/或包括所述远程信息处理服务交付网络，所述远程信息处理服务交付网络向车辆205和可能是车辆车队的一部分的其他车辆(图2中未示出)提供数字数据服务。
尽管被示出为运动型多用途车，但是车辆205可以采取另一种乘用或商用汽车的形式，诸如，例如汽车、卡车、高性能车辆、跨界车辆、厢式货车、小型货车、出租车、公交车等，并且可以被配置和/或编程为包括各种类型的汽车驱动系统。在其他方面，车辆205还可以是飞行器或航海交通工具，诸如飞机或船。示例性驱动系统可以包括具有汽油、柴油或天然气动力燃烧发动机的各种类型的内燃发动机(ICE)动力传动系统，所述动力传动系统具有常规的驱动部件，诸如变速器、驱动轴、差速器等。在另一种配置中，车辆205可以被配置为电动车辆(EV)。更具体地，车辆205可以包括电池EV(BEV)驱动系统，或者被配置为具有独立车载动力装置的混合动力EV(HEV)、包括可连接到外部电源的HEV动力传动系统的插电式HEV(PHEV)、和/或包括具有燃烧发动机动力装置和一个或多个EV驱动系统的并联或串联混合动力传动系统。HEV还可以包括用于蓄电的电池和/或超级电容器组、飞轮蓄电系统或其他发电和蓄电基础设施。车辆205还可以被配置为使用燃料电池(例如，氢燃料电池车辆(HFCV)动力传动系统等)和/或这些驱动系统和部件的任何组合将液体或固体燃料转换为可用动力的燃料电池车辆(FCV)。
此外，车辆205可以是手动驾驶的车辆，和/或被配置和/或被编程为在完全自主(例如，无人驾驶)模式(例如，5级自主)下或在可以包括驾驶员辅助技术的一种或多种部分自主模式下操作。部分自主(或驾驶员辅助)模式的示例在本领域中被广泛地理解为1级至4级自主。具有0级自主自动化的车辆可能不包括驾驶员辅助或自主驾驶特征。包括驾驶员辅助技术的自主车辆(AV)可以被特征化为1级自主，并且可以包括单个自动化驾驶员辅助特征，诸如转向或加速辅助。自适应巡航控制是1级自主系统的一个此类示例，其包括加速和转向两个方面。
车辆中的2级自主可以提供驾驶员辅助技术，诸如转向和加速功能性的部分自动化，其中一个或多个自动化系统由执行非自动化操作(诸如制动和其他控制)的人类驾驶员监督。在一些方面，利用2级和更高级的驾驶员辅助特征，主用户可以在用户在车辆内部或者在一些示例性实施例中在远离车辆但在车辆处于远程操作时延伸至与车辆相距几米的控制区内的位置时控制车辆。
车辆中的3级自主可以提供对驾驶特征的条件自动化和控制。例如，3级车辆自主典型地包括“环境检测”能力，其中车辆可以独立于当前的驾驶员而做出明智的决策，诸如加速驶过缓慢移动的车辆，而如果系统无法执行任务，则当前的驾驶员仍准备好重新取得对车辆的控制。4级AV可以独立于人类驾驶员操作，但仍可以包括用于超驰操作的人类控制。4级自动化还可以使自驾驶模式能够响应于预定义的条件触发(诸如道路危险或系统故障)进行干预。
5级车辆自主与无需人类输入进行操作的自主车辆系统相关联，并且可以不包括人类操作的驾驶控制。
根据本公开的实施例，生物识别无线车辆进入系统107可以被配置和/或编程为与具有0级至5级自主车辆控制器的车辆一起操作。因此，当车辆被配置为AV时，生物识别无线车辆进入系统107可以向车辆205提供人类控制的一些方面。
移动装置220可以包括用于存储与应用程序235相关联的程序指令的存储器223，所述程序指令在由移动装置处理器221执行时执行所公开的实施例的各方面。应用程序(或“app”)235可以是生物识别无线车辆进入系统107的一部分，或者可以向生物识别无线车辆进入系统107提供信息和/或从生物识别无线车辆进入系统107接收信息。
在一些方面，移动装置220可以通过一个或多个无线连接230与车辆205进行通信，所述一个或多个无线连接可以在移动装置220与远程信息处理控制单元(TCU)260之间加密并建立。移动装置220可以使用与车辆205上的TCU 260相关联的无线发射器(图2中未示出)与TCU 260通信。发射器可以使用诸如例如一种或多种网络225的无线通信网络来与移动装置220通信。图2中将一个或多个无线连接230描绘为经由一种或多种网络225和经由一个或多个无线连接233进行通信，所述一种或多种无线连接可以是车辆205与移动装置220之间的一个或多个直接连接。一个或多个无线连接233可以包括各种低功耗协议，包括例如
Figure BDA0003294155570000101
低功耗
Figure BDA0003294155570000102
UWB、近场通信(NFC)、或其他协议。
一种或多种网络225示出了本公开的各种实施例中讨论的已连接装置可以在其中进行通信的示例性通信基础设施。一个或多个网络225可以是和/或包括互联网、专用网络、公共网络或使用任一种或多种已知的通信协议操作的其他配置，所述已知的通信协议是诸如例如传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)、
Figure BDA0003294155570000111
基于电气和电子工程师协会(IEEE)标准802.11的Wi-Fi、UWB，以及蜂窝技术，诸如时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、高速分组接入(HSPDA)、长期演进(LTE)、全球移动通信系统(GSM)和第五代(5G)，仅举几个示例。
根据本公开，汽车计算机245可以安装在车辆205的发动机舱中(或车辆205中的其他地方)并且可以作为生物识别无线车辆进入系统107的功能部分操作。汽车计算机245可以包括一个或多个处理器250和计算机可读存储器255。
一个或多个处理器250可以被设置成与被设置成与相应的计算系统进行通信的一个或多个存储器装置(例如，存储器255和/或图2中未示出的一个或多个外部数据库)进行通信。一个或多个处理器250可以利用存储器255来以代码形式存储程序和/或存储数据以执行根据本公开的各方面。存储器255可以是存储生物识别车辆进入程序代码的非暂时性计算机可读存储器。存储器255可以包括易失性存储器元件(例如，动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)等)中的任何一个或组合，并且可以包括任何一个或多个非易失性存储器元件(例如，可擦除可编程只读存储器(EPROM)、快闪存储器、电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)等)。
VCU 265可以与汽车计算机245共享电源总线278，并且可以被配置和/或编程为在车辆205系统、连接的服务器(例如，一个或多个服务器270)以及作为车辆车队的一部分操作的其他车辆(图2中未示出)之间协调数据。VCU 265可以包括ECU 217的任何组合或与其通信，所述ECU诸如例如车身控制模块(BCM)293、发动机控制模块(ECM)285、变速器控制模块(TCM)290、TCU 260、驾驶员辅助技术(DAT)控制器299等。VCU 265还可以包括车辆感知系统(VPS)281和/或与其通信，所述车辆感知系统连接和/或控制一个或多个车辆传感系统282。在一些方面，VCU 265可以控制车辆205的操作方面，并且实施从在移动装置220上操作的应用程序235接收的一个或多个指令集、存储在汽车计算机245的计算机存储器155中的一个或多个指令集(包括充当生物识别无线车辆进入系统107的一部分的指令)。
TCU 260可以被配置和/或编程为向车辆205上和车辆外的无线计算系统提供车辆连接性，并且可以包括用于接收和处理来自GPS 275的GPS信号的导航(NAV)接收器288、
Figure BDA0003294155570000121
模块(BLEM)295、Wi-Fi收发器、UWB收发器和/或可能够配置用于在车辆205与其他系统、计算机和模块之间的无线通信的其他无线收发器(图2中未示出)。TCU 260可以被设置成通过总线280与ECU 217进行通信。在一些方面，TCU 260可以检索数据并作为CAN总线中的节点发送数据。
BLEM 295可以通过广播和/或收听小广告包的广播并且与根据本文所描述的实施例配置的响应装置建立连接来使用
Figure BDA0003294155570000122
和
Figure BDA0003294155570000123
通信协议建立无线通信。例如，BLEM 295可以包括用于响应或发起通用属性配置文件(GATT)命令和请求的客户端装置的GATT装置连接性，并且可以与移动装置220和/或一个或多个钥匙(其可以包括例如钥匙扣279)直接连接。
总线280可以被配置为以多主控串行总线标准组织的控制器局域网(CAN)总线，以用于使用基于消息的协议连接作为节点的ECU 217中的两者或更多者，所述基于消息的协议可以被配置和/或编程为允许ECU 217彼此通信。总线280可以是或可以包括高速CAN(其可以在CAN上具有高达1Mb/s的位速度、在CAN灵活数据速率(CAN FD)上具有高达5Mb/s的位速度)，并且可以包括低速或容错CAN(高达125Kbps)，在一些配置中，其可以使用线性总线配置。在一些方面，ECU 217可以与主机计算机(例如，汽车计算机245、生物识别无线车辆进入系统107和/或服务器270等)通信，并且还可以彼此通信而不需要主机计算机。总线280可以将ECU 217与汽车计算机245连接，使得汽车计算机245可以从ECU 217检索信息、向所述ECU发送信息以及以其他方式与所述ECU交互，以执行根据本公开的实施例所述的步骤。总线280可以通过两线式总线将CAN总线节点(例如，ECU 217)彼此连接，所述两线式总线可以是具有标称特性阻抗的双绞线。总线280也可以使用其他通信协议解决方案(诸如面向媒体的系统传输(MOST)或以太网)来实现。在其他方面，总线280可以是无线车内总线。
VCU 265可以经由总线280通信来直接控制各种载荷或者结合BCM 293实施这种控制。关于VCU 265描述的ECU 217仅出于示例性目的而提供，并且不意图是限制性的或排他性的。用图2中未示出的其他控制模块进行的控制和/或通信是可能的，并且设想了这种控制。
在示例性实施例中，ECU 217可以使用来自人类驾驶员的输入、来自自主车辆控制器的输入、生物识别无线车辆进入系统107和/或经由通过一个或多个无线连接233从其他连接的装置(诸如移动装置220等)接收的无线信号输入来控制车辆操作和通信的各方面。当ECU 217被配置为总线280中的节点时，所述ECU可以各自包括中央处理单元(CPU)、CAN控制器和/或收发器(图2中未示出)。例如，尽管图2中将移动装置220描绘为经由BLEM 295连接到车辆205，但是也可能并且设想，也可以或替代地经由与一个或多个模块相关联的一个或多个相应的收发器在所述移动装置220与ECU 217中的一者或多者之间建立无线连接233。
BCM 293通常包括传感器、车辆性能指示器以及与车辆系统相关联的可变电抗器的集成，并且可以包括基于处理器的配电电路，所述配电电路可以控制与车身(诸如灯、窗、安全装置、门锁和访问控制)相关联的功能以及各种舒适性控制。BCM 293还可以作为总线和网络接口的网关操作，以与远程ECU(图2中未示出)进行交互。
BCM 293可以协调各种车辆功能性中的任一种或多种功能，包括能量管理系统、警报、车辆防盗器、驾驶员和乘坐者进入授权系统、手机即钥匙(PaaK)系统、驾驶员辅助系统、AV控制系统、电动窗、门、致动器以及其他功能性等。BCM 293可以被配置用于车辆能量管理、外部照明控制、雨刮器功能性、电动窗和门功能性、暖通空调系统以及驾驶员集成系统。在其他方面，BCM 293可以控制辅助设备功能性，和/或负责集成此类功能性。
在一些方面，车辆205可以包括一个或多个车门入口面板(DAP)291，所述DAP设置在一个或多个车门298的一个或多个外部车门表面上。在一个实施例中，DAP 291可以包括生物识别无线小键盘105。DAP 291(其可以操作BCM 293或ECU 217中的另一者和/或与其通信)可以包括和/或连接接口，共乘乘客、用户(或诸如用户240之类的任何其他用户)可以通过所述接口输入识别凭证并从系统接收信息。在一个方面，所述接口可以是或包括设置在车门298上的DAP 291，并且可以包括接口装置，用户可以通过所述接口装置通过从列表中选择他们的唯一识别符并通过输入个人识别号码(PIN)以及其他非个人识别信息来与系统交互。在一些实施例中，所述接口可以是移动装置、小键盘、无线或有线输入装置、车辆信息娱乐系统等。因此，应当理解，尽管关于本文的实施例描述了DAP，但是DAP可以相对于生物识别无线小键盘105作为单独的访问控制部件存在，使得生物识别无线小键盘105与所有的有线车辆系统隔离。此外，DAP或生物识别无线小键盘的其他变体可以安装有按钮，所述按钮呈竖直行或水平行或者介于其间的倾斜角度。
如关于图4更详细地讨论的生物识别无线小键盘105可以与
Figure BDA0003294155570000141
295连接，并且与车辆205的其余部分独立，其中每当识别有效指纹时，与“键”电路(图2中未示出)的唯一通信就可以传递认证令牌(令牌未在图2中示出)。为了实现车辆205中的注册，键电路可以接收经加密保护的模板并将其在内部传递到生物识别传感器芯片组。
关于图5更详细地描述的BCM 293可以包括传感和处理器功能性以及硬件以促进用户和装置认证，并且提供为车辆乘员提供定制体验的乘员定制和支持。BCM 293可以与驾驶员辅助技术(DAT)控制器299连接，所述DAT控制器被配置和/或编程为提供生物识别认证控制，包括例如面部识别、指纹识别、语音识别和/或与针对其他人为因素(诸如步态识别、体热特征、眼睛跟踪等)的表征、识别和/或验证相关联的其他信息。
DAT控制器299可以提供1级至3级自动驾驶和驾驶员辅助功能性，其可以包括例如主动驻车辅助、挂车倒退辅助、自适应巡航控制、车道保持和/或驾驶员状态监测等特征。DAT控制器299还可以提供可用于用户认证的用户和环境输入的各方面。认证特征可以包括例如除生物识别车辆进入系统107之外的用于车辆服务的生物识别认证和识别。
车辆PaaK系统(图2中未示出)确定并监测PaaK致能移动装置相对于车辆位置的位置，以便对向移动装置220或诸如钥匙扣279之类的其他无源钥匙广播预认证消息进行计时。例如，钥匙扣279可以包括一个或多个发射器(图2中未示出)和/或一个或多个收发器(图2中未示出)。PaaK系统可以通过向钥匙扣279发送信号和/或从所述钥匙扣接收信号来确定和监测无源钥匙装置的位置。
当移动装置220靠近相对于车辆位置的预定通信范围时，移动装置可以向PaaK致能车辆传输初步响应消息。车辆PaaK系统可以缓存初步响应消息，直到与认证装置相关联的用户执行解锁动作为止，所述解锁动作例如诸如通过拉动或触摸车门把手来致动车门闩锁/解锁机构。PaaK系统可以使用已经发送到预处理器以执行第一级认证的数据来解锁车门，而没有与完全认证步骤相关联的延迟。在一些方面，PaaK系统可以经由无源装置认证用户，并且将令牌作为二级安全因子序列传递到生物识别无线小键盘105(如图1中所讨论的步骤3)。
在致动车门闩锁(图2中未示出)之前，PaaK系统可以使用安全处理器通过向请求装置(例如，生物识别无线小键盘105)传输需要来自请求装置的验证响应的质询值并使用安全处理器认证响应性验证消息来执行认证确认。正确地回答验证消息的响应性消息可以确认生物识别无线小键盘105的真实性，并且防止可能试图模仿经认证装置的信号欺骗攻击。
当移动装置220在被动进入被动起动(PEPS)区内时并且在一些实施例中当移动装置220在PEPS区内并且生物识别无线车辆进入系统107执行如图1中描述的独立认证时，一个或多个处理器250可以提供对车辆205的初始访问。例如，一个或多个处理器250可以响应于车门闩锁打开或者用户触摸车门把手或生物识别无线小键盘105上的进入小键盘的传感区域或者通过相机或其他电磁感测的存在检测而生成安全处理器初始化指令。一个或多个处理器250可以接收指示试图进入车辆的传感器输出。
把手触摸本身不会触发解锁指令。而是，在示例性实施例中，对车门把手296的触摸加上与移动装置220相对于车辆205的位置相关联的接近度指示可以使车门把手传感器(图2中未示出)向一个或多个处理器250传输传感器输出。一个或多个处理器250可以接收与车门把手296的致动相关联(并且更准确地，与车门把手296的车门闩锁机构(图2未示出)的致动相关联)的车辆传感器输出，并且作为响应而生成对一个或多个安全处理器250的安全处理器初始化指令。
一个或多个处理器250还可以通过基于从生物识别无线车辆进入系统107接收的钥匙接通请求和/或认证消息(钥匙接通请求和认证消息未在图2中示出)解锁车门298、通过将认证消息(令牌)与第一代码集和/或二级安全代码集进行比较等来结合一个或多个安全处理器250提供对车辆205的访问。安全处理器初始化指令可以通过发送通过将功率模式配置文件从低功耗状态改变为较高功耗状态而“唤醒”一个或多个安全处理器250的指令来对一个或多个安全处理器250进行初始化。一个或多个安全处理器250一旦初始化，就可以在解锁车门298之前验证认证消息。
更具体地，可能至少存在生物识别无线小键盘提供解锁信号的两种方式：第一，在认证时，类似于远程进入，生物识别无线小键盘可以发送RF消息。在另一方面，在认证时，所述系统可以揭示包括用于在车门处定位的LF的钥匙扣电路。在一些实施例中，小键盘上的收发器是匹配的，使得车门处的LF定位可能仅需要RF消息(例如，BLE、UHF等)。在另一方面，如果解锁信号是键电路，则所述系统可能需要用于车辆解锁命令的LF信号和用于编程目的的RF信号。
汽车计算机245、VCU 265和/或生物识别无线车辆进入系统107的计算系统架构可以省略某些计算模块。应容易理解，图2中描绘的计算环境是根据本公开的可能的实现方式的示例，并且因此不应被视为限制性的或排他性的。
汽车计算机245可以与信息娱乐系统210连接，所述信息娱乐系统可以为导航和GPS接收器288以及动态导航指导系统207提供接口。信息娱乐系统210可以包括触摸屏界面部分211，并且可以包括语音识别特征和生物识别识别能力，所述生物识别识别能力可以基于面部识别、语音识别、指纹识别或其他生物识别装置来识别用户。在其他方面，信息娱乐系统210可以使用移动装置配对技术(例如，与移动装置220连接、个人识别号码(PIN)码)、口令、口令短语或其他识别手段来提供用户识别。
DAT控制器299可以经由传感系统282获得输入信息，所述传感系统可以包括设置在车辆内部和/或外部的传感器(图2中未示出的传感器)。DAT控制器299可以接收与驾驶员功能、车辆功能和环境输入相关联的传感器信息以及其他信息，并且表征用于识别存储在车辆205上的安全生物识别数据保险库(图2中未示出)中和/或经由一个或多个服务器270存储的生物识别标记的传感器信息。根据本公开的实施例，由DAT控制器299执行的生物识别认证可以独立于与生物识别无线车辆进入系统107相关联的认证步骤。
在其他方面，DAT控制器299还可以被配置和/或编程为当车辆205包括1级或2级自主车辆驾驶特征时控制1级和/或2级驾驶员辅助。DAT控制器299可以连接和/或包括车辆感知系统(VPS)281，所述车辆感知系统可以包括内部和外部传感系统(统称为传感系统281)。传感系统282可以被配置和/或编程为获得可用于与生物识别无线车辆进入系统107不相关联的生物识别认证并且用于执行驾驶员辅助操作(诸如例如主动驻车、挂车倒车辅助、自适应巡航控制和车道保持、驾驶员状态监测和/或其他特征)的传感器数据。
图3A至图3C示出了根据本公开的生物识别无线小键盘105A至105C的示例。如图3A中所示，示例性生物识别无线小键盘105A包括视觉生物识别传感器305，所述视觉生物识别传感器可以被配置和/或编程为经由一个或多个图像帧获得面部特征。视觉生物识别传感器305可以是红-绿-蓝(RGB)相机捕获系统、4像素RGB/IR传感器、单色相机系统、红外(热)装置或另一个相机装置。生物识别无线小键盘105A可以包括面部识别软件，所述面部识别软件被编程为测量用户240的脸型，包括眼睛之间的距离、从下巴到前额的距离以及面部上的多个其他点。在收集数据之后，生物识别无线小键盘可以利用算法将图像特征变换为加密的面部签名。
在另一个示例中，面部识别传感器可以替代地被配置为步态检测传感器，生物识别无线小键盘105A可以利用所述步态检测传感器来记录正接近的用户的步态，并且在步骤7处代替关于图1描述的生物识别输入来认证用户的步态。
图3B描绘了包括语音识别传感器310的另一个示例性生物识别无线小键盘105B，所述语音识别传感器可以被配置和/或编程为接收用户140的声纹，认证声纹，并且在步骤7处将声纹替代为关于图1描述的生物识别输入。
图3C描绘了示例性生物识别无线小键盘105C，其可以与在先前部分中描述的生物识别无线小键盘105基本上类似或相同。生物识别无线小键盘105C可以包括指纹传感器113。
尽管图3A至图3C描绘了用于生物识别无线小键盘105的配置的三个示例性实施例，但是应当理解，小键盘模块可以采用任何形式，包括更多或更少的键，并且可以被配置为不同的形状和大小。
图4描绘了根据本公开的示例性生物识别无线小键盘105的功能示意图。根据本文描述的实施例，生物识别无线小键盘105、105A、105B和105C可以包括与关于图4描述的那些类似或相同的电路和部件。如上文所解释的，生物识别无线车辆进入系统107可以包括生物识别无线小键盘105，所述生物识别无线小键盘可以采用各种形状和配置。在所有情况下，生物识别无线小键盘105可以包括独立的电源单元405，所述电源单元与车辆电源总线278(在图2中描绘)维持分离以维持安全特征并避免信号欺骗和其他类型的攻击。电源单元405可以是电池单元或本领域已知的另一独立电源。
生物识别无线小键盘105还可以包括BLE收发器和天线410、超高频(UHF)收发器和天线415以及低频(LF)接收器和天线420。电源单元405可以经由单线或双线尾纤连接器(图4中未示出)向生物识别无线小键盘105供电，所述单线或双线尾纤连接器可以添加永久电源。
根据实施例，键微处理器425可以提供加密键和认证处理，并且可以包括ROM 445，所述ROM可以存储所有生物识别认证数据，诸如例如指纹、声纹、面部识别数据等。系统ROM445可以允许外部计算机命令电路是否应添加新指纹，认证指纹或删除指纹-然而，不允许直接访问图像。例如，外部计算机可以经由无线BLE连接将指纹信息传送到生物识别小键盘。外部计算机可以是运行应用程序235的移动装置220，或者是运行应用程序235的实例化版本的车辆信息娱乐系统210(图2中未示出)。在另一个实施例中，外部计算机可以是和/或包括由车辆经销商(图4中未示出)操作的诊断工具，所述诊断工具被配置和/或编程为经由加密的BLE连接或通过加密的LF/UHF连接(图4中未示出)与生物识别无线小键盘105对接。例如，经销商可以利用诊断工具来获得用户生物识别数据集(例如，语音记录、指纹、面部特征扫描等)并将数据集闪存到ROM 445。
键微处理器425可以通过硬件分发和软令牌要求来管理所有安全性。键微处理器425可以执行对指纹系统的生物识别数据的所有处理，并且实施软令牌要求，所述软令牌要求被配置和/或编程为通过将在图4中所描绘的电路插入另一个电源来防止不良行为者获得对车辆205的访问。令牌可以包括仅键微处理器425知道的加密值。键微处理器425还可以包括在预定时间段(例如，20秒、1分钟、5分钟等)之后经由中断自动地破坏令牌以确保键仅在由配对的指纹电路认证之后才有用的程序指令。
在其他方面，当(例如，在车厢内部和/或钥匙扣上的)车辆起动按钮响应于起动按钮在设置于车辆外部的NFC解锁的预定时间段(例如，15秒、18秒、30秒等)内致动时，键微处理器425可以提供允许车辆动力起动的指令。在一些示例性实施例中，该特征可以从电子解锁事件和/或从生物识别无线小键盘107解锁事件开始倒计时。
多个键传感器440可以嵌入在小键盘应用程序中(图4中未示出)。用于键传感器440的传感器类型的示例可以包括超声波传感器、电容传感器和红外传感器等。多个键传感器440可以经由柔性电路连接器或导线连接到键微处理器425，所述柔性电路连接器或导线使用从多个键传感器440接收的输入来执行注册和认证。生物识别无线小键盘105还可以包括用于生成输出确认和其他任务的多个彩色和/或单色LED(图4中未示出)。此外，可以包括声音输出装置(图4中未示出)，所述声音输出装置可以生成指示本文描述的步骤的响铃、警报和其他通信声音。
小键盘105的外表面可以由注塑成型的按钮面构成，和/或可以包括用于致动生物识别无线小键盘105的电容式小键盘表面。
图5描绘了根据本公开的用于配置生物识别无线车辆进入系统107的示例性方法500的流程图。可以继续参考包括图1至图4的先前附图中描绘和讨论的要素来描述图5。以下过程是示例性的，并且不限于下文描述的步骤。此外，替代实施例可以包括本文示出或描述的更多或更少的步骤，并且可以与以下示例性实施例中描述的顺序不同的顺序包括这些步骤。
首先参考图5，在步骤505处，方法500可以开始于经由小键盘传感器阵列接收第一代码集。
在步骤510处，方法500还可以包括接收二级安全代码集。二级安全代码集可以包括质询代码和/或包括经由小键盘传感器阵列输入的第二代码集。在一个方面，该步骤可以包括接收一系列按钮致动，该系列按钮致动可以包括作为代码集系列的一部分的一次或多个多次且同时的按钮按下(例如，同时按下按钮1+5、按下按钮3、按下按钮6、同时按下按钮5+0等)。在其他方面，所述方法可以另外或替代地包括经由无源装置、智能电话或被配置用于与无线生物识别车辆进入系统进行安全通信的其他装置来接收第二代码。
在步骤515处，方法500还可以包括确定第一代码集和二级安全代码集是有效的。该步骤可以包括将两者都存储在键微处理器中的所存储的第一代码集和所存储的第二安全代码集与所接收的第一代码集和所接收的二级安全代码集进行比较。
在步骤520处，方法500还可以包括响应于确定第一代码集和二级安全代码集是有效的而进入注册模式。该步骤可以包括对用户键的添加或删除进行视觉反馈确认。
在步骤525处，方法500还可以包括经由小键盘传感器阵列接收注册模式键选择。该步骤可以包括接收指示几种注册/学习模式选项中的一者的键选择，包括用于添加新的用户生物识别输入的第一注册控制代码、用于删除用户生物识别输入的第二注册控制代码以及用于删除存储在无线生物识别车辆进入系统中的所有用户生物识别输入的第三注册控制代码。该步骤还可以包括点亮指示进入注册模式的小键盘灯。
在步骤530处，方法500还可以包括经由小键盘传感器阵列接收生物识别输入。
在步骤535处，方法500可以包括添加或删除与生物识别输入相关联的用户键代码。
在以上公开中，已参考了形成以上公开的一部分的附图，所述附图示出了可以实践本公开的具体实现方式。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实现方式，并且可以进行结构改变。本说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可以不一定包括所述特定特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定指相同的实施例。此外，当结合实施例描述特征、结构或特性时，无论是否明确描述，本领域技术人员都将认识到结合其他实施例的此类特征、结构或特性。
另外，在适当的情况下，本文描述的功能可在以下一者或多者中执行：硬件、软件、固件、数字部件或模拟部件。例如，一个或多个专用集成电路(ASIC)可以被编程为进行本文中描述的系统和程序中的一者或多者。贯穿说明书和权利要求使用某些术语来指代特定系统部件。如本领域技术人员将理解的，部件可以用不同的名称来指代。本文件不旨在区分名称不同但功能相同的部件。
还应当理解，如本文所使用的词语“示例”意图在本质上是非排他性的和非限制性的。更具体地，本文使用的词语“示例”指示若干示例中的一者，并且应理解，没有对所描述的特定示例进行不适当的强调或偏好。
计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括参与提供可以由计算机(例如，由计算机的处理器)读取的数据(例如，指令)的任何非暂时性(例如，有形)介质。此类介质可采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。计算装置可以包括计算机可执行指令，其中所述指令可由一个或多个计算装置(诸如以上列出的那些)执行并且存储在计算机可读介质上。
关于本文所描述的过程、系统、方法、启发法等，应当理解，尽管已经将此类过程的步骤等描述为按照特定有序序列发生，但是此类过程可以在所描述的步骤以除本文所描述的顺序之外的顺序执行的情况下实践。还应当理解，可以同时执行某些步骤，可以添加其他步骤，或者可以省略本文所描述的某些步骤。换句话说，本文中对过程的描述是出于说明各种实施例的目的而提供的，并且绝不应被解释为限制权利要求。
因此，应当理解，以上描述意图是说明性的而非限制性的。在阅读以上描述时，除所提供的示例之外的许多实施例和应用将为明显的。所述范围不应参考以上描述来确定，而是应参考所附权利要求以及享有此类权利要求的权利的等效物的整个范围来确定。预计并预期本文所讨论的技术未来将有所发展，并且所公开的系统和方法将并入到此类未来实施例中。总而言之，应当理解，本申请能够进行修改和改变。
权利要求中所用的所有术语意图被赋予其如本文所论述的领域中的技术人员所理解的普通含义，除非在本文中做出明确的相反指示。具体地，除非权利要求叙述相反的明确限制，否则使用诸如“一个”、“该”、“所述”等单数形式冠词应被解读为叙述指示的要素中的一者或多者。除非另外特别说明，或者在所使用的背景中另外理解，否则尤其诸如“能够”、“可以”、“可能”或“可”等条件语言通常意在表达虽然某些实施例可能包括但是其他实施例可不包括某些特征、要素和/或步骤。因此，此类条件语言一般并不意图暗示一个或多个实施例无论如何都需要各特征、元件和/或步骤。
根据本发明的实施例，所述处理器还被编程为通过执行以下指令来接收安全注册键模式选择：接收用于删除存储在生物识别无线车辆进入系统中的所有用户生物识别输入的第三注册控制代码。
根据本发明的实施例，二次安全代码集包括质询代码。
根据本发明的实施例，所述处理器还被编程为通过执行以下指令来接收二级安全代码集：接收二级安全代码集。
根据本发明的实施例，所述处理器还被编程为：进行对用户键的添加或删除的视觉反馈确认或听觉反馈确认中的一者或多者。
根据本发明的实施例，提供了一种生物识别无线车辆进入系统中的非暂时性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质具有存储在其上的指令，所述指令在由处理器执行时使所述处理器：经由小键盘传感器阵列接收安全注册模式键选择；经由小键盘传感器阵列接收生物识别输入；以及添加或删除与生物识别输入相关联的用户键代码。

Claims (15)

1.一种用于配置生物识别无线车辆进入系统的方法，其包括：接收安全注册模式键选择；
经由小键盘传感器阵列接收生物识别输入；以及
添加或删除与所述生物识别输入相关联的用户键代码。
2.如权利要求1所述的方法，其中二级安全代码集是经由小键盘传感器阵列输入的第二代码集。
3.如权利要求1所述的方法，其中接收所述安全注册键模式选择包括：
接收用于添加新用户生物识别输入的第一注册控制代码。
4.如权利要求1所述的方法，其中接收所述安全注册键模式选择包括：
接收用于删除用户生物识别输入的第二注册控制代码。
5.如权利要求1所述的方法，其中接收所述安全注册键模式选择包括：
接收用于删除存储在所述生物识别无线车辆进入系统中的所有用户生物识别输入的第三注册控制代码。
6.如权利要求1所述的方法，其还包括：
点亮指示进入注册模式的小键盘灯。
7.如权利要求1所述的方法，其还包括：
生成指示进入注册模式的声音。
8.如权利要求1所述的方法，其中二级安全代码集包括质询代码。
9.如权利要求1所述的方法，其中接收二级安全代码集包括：
经由所述小键盘传感器阵列接收多个同时按键输入。
10.如权利要求1所述的方法，其还包括：
进行对用户键的添加或删除的视觉反馈或听觉反馈确认中的一者或多者。
11.如权利要求1所述的方法，其中添加或删除与所述生物识别输入相关联的所述用户键代码包括：
基于所述安全注册模式键选择来修改键索引记录。
12.一种生物识别无线车辆进入系统，其包括：
小键盘传感器阵列；
处理器；以及
用于存储可执行指令的存储器，所述处理器被编程为执行所述指令以：
经由所述小键盘传感器阵列接收安全注册模式键选择；
经由所述小键盘传感器阵列接收生物特征输入；并且
添加或删除与所述生物识别输入相关联的用户键代码。
13.如权利要求12所述的系统，其中二级安全代码集是经由所述小键盘传感器阵列输入的第二代码集。
14.如权利要求12所述的系统，其中所述处理器还被编程为通过执行以下指令来接收所述安全注册键模式选择：
接收用于添加新用户生物识别输入的第一注册控制代码。
15.如权利要求12所述的系统，其中所述处理器还被编程为通过执行以下指令来接收所述安全注册键模式选择：
接收用于删除用户生物识别输入的第二注册控制代码。
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