DE102004028898A1 - Biometrisches schlüsselloses Zugangssystem - Google Patents

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Abstract

Ein System und ein Verfahren verwenden ein schlüsselloses Fernzugangsgerät zur Bereitstellung des Zugangs zu einem entfernt befindlichen System über ein Funkgerät. Das System stellt einen Berechtigungsgrad bereit und eliminiert eine komplexe Integration mit dem entfernt befindlichen System, zu dem Zugang erlangt werden soll. Das schlüssellose Fernzugangsgerät enthält vorzugsweise einen biometrischen Sensor für den Empfang eines biometrischen Eingangswerts und eine Datenbank, die eine Liste der berechtigten Nutzer enthält. Jeder berechtigte Nutzer hat einen biometrischen Wert und einen damit verbundenen Satz von Befehlsoptionen, und jede Befehlsoption hat einen damit verbundenen Befehlskode. Das Gerät und das Verfahren ermöglichen eine sichere Einwegkommunikation mit dem entfernt befindlichen System und bieten außerdem zusätzliche Funktionalität und Verfolgungsausstattungen.

Description

  • Technisches Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Funkverbindungssystem und speziell auf ein schlüsselloses Fernzugangssystem, das eine Nutzeridentifikation bereitstellt.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Viele moderne Fahrzeuge enthalten schlüssellose Fernzugangssysteme, die den Nutzern die Verwendung verschiedener Fahrzeugbefehle oder -funktionen ermöglichen, während sie sich in einiger Entfernung zum Fahrzeug befinden. Diese Funktionen umfassen normalerweise das Verriegeln und Entriegeln der Fahrzeugtüren, das Öffnen des Kofferraums oder sogar das Starten des Motors.
  • Unglücklicherweise umfassen diese zuvor genannten Systeme keinerlei Abtast- oder Berechtigungsausstattungen für die Verwendung des schlüssellosen Fernzugangssystems. Deshalb sind einige schlüssellose Fernzugangssysteme vorgeschlagen worden, die einen Berechtigungsgrad für das System bereitstellen. Einige Systeme erfordern zum Beispiel die Eingabe eines Schlüsselkodes auf einem an einer Fahrzeugtür positionierten Berührungsfeld, während andere Systeme die Verwendung biometrischer Sensoren empfehlen, die innerhalb des Fahrzeugs positioniert und für das Anlassen des Fahrzeugs erforderlich sind. Einer der Nachteile dieser Systeme besteht darin, dass die Eingabegeräte oder Sensoren mit dem Fahrzeug unmittelbar verbunden sind. In Fahrzeugen können Sensoren bei Berührung schnell sehr warm oder sehr kalt werden. Im Schadensfall ist die Reparatur oder das Ersetzen solcher in Fahrzeugen eingebauten Sensoren kostenaufwendig. Für die Autorisierung und Verwendung des Systems ist zumindest irgendeine Zwei-Wege-Kommunikation mit dem Primärsystem (d. h. dem Fahrzeug) erforderlich.
  • Kurze Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt ein schlüsselloses Fernzugangssystem und ein Verfahren für die Bereitstellung des Zugangs zu einem System über ein Funkgerät bereit. Das System stellt einen Berechtigungsgrad bereit und macht eine komplexe Integration mit dem primären System überflüssig, zu dem Zugang erlangt werden soll. Das schlüssellose Fernzugangsgerät enthält eine tragbare Energieversorgung und einen biometrischen Sensor für den Empfang eines biometrischen Eingangswerts. Das Gerät enthält außerdem einen Speicher und einen Prozessor. Im Speicher befindet sich eine Datenbank, die eine Liste der berechtigten Nutzer enthält. Jeder berechtigte Nutzer hat einen biometrischen Wert und einen damit verbundenen Satz von Befehlsoptionen, und jede Befehlsoption hat einen damit verbundenen Befehlskode. Ein biometrischer Eingangswert wird über den biometrischen Sensor empfangen und identifiziert den berechtigten Nutzer, der dem biometrischen Eingangswert entspricht. Der Prozessor vergleicht den biometrischen Eingangswert mit den biometrischen Werten der berechtigten Nutzer und lädt die damit verbundenen Befehlsoptionen und Befehlskodes. Ein Eingangsgerät empfängt eine Befehlsanforderung von dem Nutzer und ein Sender sendet den entsprechenden Befehlskode an das Empfangssystem.
  • Entsprechend weiterer Aspekte der Erfindung können das Funkzugangsgerät und -verfahren den Vorrat an voreingestellten Befehlen umfassen, die einem berechtigten Nutzer und meistbevorzugt einer bestimmten Kombination von berechtigtem Nutzer und Befehlsoption oder -kode entsprechen. Wenn zum Beispiel ein bestimmter berechtigter Nutzer einen Befehl zum Entriegeln eines Fahrzeugs auslöst, können zusätzliche voreingestellte Befehle, wie z. B. Einstellen der Sitzposition, Temperaturregelungen oder Radiobefehle, gesendet werden. Das schlüssellose Fernzugangsgerät und -verfahren kann außerdem bei zahlreichen Systemen einschließlich Mobiltelefonsystemen, Internetsystemen, Finanzsystemen oder jedem elektronischen System eingesetzt werden, bei denen ein beschränkter und berechtigter Zugang erwünscht ist. Die vom biometrischen Sensor empfangenen Eingangswerte sind vorzugsweise Fingerabdruckabbilder, obwohl zahlreiche andere biometrische Werte, wie z. B. Stimmenerkennung, Gesichtserkennung, Augenerkennung oder beliebige Kombinationen davon, verwendet werden können.
    •
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Die beigefügten und einen Teil der Beschreibung bildenden zugehörigen Zeichnungen stellen verschiedene Aspekte der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erklärung der Prinzipien der Erfindung. In den Zeichnungen sind:
  • 1 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren für die Bereitstellung des Zugangs zu einem System über ein den Lehren der Erfindung entsprechend konstruiertes Funkgerät darstellt;
  • 2 eine schematische Darstellung eines Funkgeräts für die Bereitstellung des Zugangs zu einem System.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • 1 stellt ein Schema eines Verfahrens 8 für die Bereitstellung des Zugangs zu einem System 70 (2) über ein Funkgerät 50 (2) dar. Wie in 2 dargestellt, hat das System 70 einen Empfänger 72 für das Empfangen eines Funksignals, wie z. B. eines Hochfrequenz-(HF-)Signals oder anderer allgemein bekannter Signale einschließlich Infrarot (IR), Bluetooth usw. Das hier verwendete System 70 bezieht sich allgemein auf jedes elektronische System, zu dem Zugang gewünscht wird. In einer Vorzugsausgestaltung repräsentiert das System 70 das Elektroniksystem eines Kraftfahrzeugs.
  • Das in 2 dargestellte Funkgerät 50 enthält einen Sender 62 für das Senden von Signalen 64 an den Empfänger 72. Diese Signale 64 entsprechen einer durch einen Nutzer über ein Eingangsgerät 60 eingegebenen Befehlsanforderung. Wie dargestellt, ist das Eingangsgerät 60 ein berührungsempfindlicher Bildschirm, obwohl jede andere Benutzerschnittstelle einschließlich Druckknöpfe oder Schalter verwendet werden können. Das Eingangsgerät 60 kann außerdem ein Mikrofon für das Empfangen eines Sprachbefehls unter Verwendung der Stimmenerkennungstechnik sein.
  • Das Funkgerät 50 (vorzugsweise eine Tastenfernbedienung, die eine der Personen trägt) enthält außerdem einen biometrischen Sensor 54, der einen zusätzlichen Eingang zum Gerät 50 bereitstellt. Der biometrische Sensor 54 ist vorzugsweise ein Fingerabdrucksensor, der eine wie im Fachgebiet bekannte Fingerabdruckabtastung eingibt. Der biometrische Sensor 54 kann alternativ ein Light-Print-Gerät, ein Mikrofon für die Identifizierung durch Stimmenerkennung, eine Kamera für Gesichtserkennung oder eine Kamera für Augen- oder Irisabtastung umfassen. Der biometrische Sensor 54 empfängt also Daten, wie z. B. ein Fingerabdruckabbild, ein Stimmenabbild oder ein Augenabbild. Außerdem kann auch eine Kombination dieser und anderer Abtastapparate in dem Gerät 50 eingebettet sein. Der biometrische Sensor kann außerdem in dem Eingangsgerät enthalten sein, d. h. der berührungsempfindliche Bildschirm des Eingangsgeräts 60 kann ebenfalls als biometrischer Sensor 54 verwendet werden. Der biometrische Sensor 54 ist derart positioniert, dass ein Nutzer beim Halten oder Bedienen des Geräts die erforderliche Eingabe an den Sensor in natürlicher Weise bereitstellen würde.
  • Das Funkgerät 50 enthält außerdem eine tragbare Energieversorgung 52, einen Speicher 56 und einen Prozessor 58. Die Energieversorgung 52 ist mit sämtlichen Elektronikkomponenten innerhalb des Geräts 50, nämlich dem biometrischen Sensor 54, dem Speicher 56, dem Prozessor 58, dem Eingangsgerät 60 und dem Sender 62, betriebsfähig verbunden. Der Speicher 56 ist vorzugsweise ein nichtflüchtiger Speicher, der die in ihm gespeicherten Daten behält, selbst wenn die Energieversorgung 52 nicht in der Lage sein sollte, den Speicher 56 mit Energie zu versorgen. Der Speicher 56 enthält eine Datenbank mit einer Liste der berechtigten Nutzer. Jeder berechtigte Nutzer kann durch eine Nutzerkennung identifiziert werden, und jeder berechtigte Nutzer hat einen mit dieser Kennung verbundenen biometrischen Wert. Folglich kann das Funkgerät 50 für das Speichern der eindeutigen Kennzeichnung, d. h. des biometrischen Werts, einer Anzahl berechtigter Nutzer auf dem Speicher 56 programmiert werden. Jeder berechtigte Nutzer hat außerdem einen zu seiner Nutzerkennung zugehörigen Satz von Befehlsoptionen, d. h. Befehle für Fahrzeuge und andere Systeme. Andere Systeme umfassen Kommunikationssysteme, wie z. B. Mobiltelefonsysteme, Internetsysteme oder Finanzsysteme, wie z. B. Kreditkarten- oder Kundenkartenkontenberechtigungen, Geldüberweisungen oder Ähnliches.
  • Jeder berechtigte Nutzer kann außerdem eine in der Datenbank im Speicher 56 gespeicherte Anzahl voreingestellter Befehle haben. Die voreingestellten Befehle können mit einem speziellen Nutzer direkt oder mit einer speziellen Kombination von berechtigtem Nutzer und Befehlsanforderung verknüpft sein. Zum Beispiel können auf eine durch einen speziellen Nutzer ausgelöste Anforderung an ein Fahrzeug zum Entriegeln der Tür zusätzliche voreingestellte Befehle, wie z. B. Einstellen der Sitzposition auf eine vorher festgelegte Position, Einstellen der Klimaanlage auf eine vorher festgelegte Einstellung, Einstellen des Audiosystems auf einen bestimmten Pegel oder bestimmten Sender oder eine bestimmte CD, gegeben werden. Außerdem können Sicherheitssysteme an spezielle Nutzer (d. h. Personen des 5. oder 95. Perzentils) und an andere Fahrzeug- oder Fahrmerkmale angepasst werden, die den speziellen Nutzervorlieben oder -anforderungen entsprechend automatisch eingestellt werden können.
  • In 1 ist ein zweckentsprechendes Verfahren 8 für die Bereitstellung des Zugangs zum System 70 über das Funkgerät 50 beschrieben. Im bei Schritt 10 startenden Verfahren 8 wird in Schritt 12 ein biometrischer Eingangswert über den biometrischen Sensor 54 empfangen. Anschließend wird in Schritt 14 festgestellt, ob der biometrische Eingangswert mit dem biometrischen Wert eines berechtigten Nutzers übereinstimmt. Wie voranstehend erwähnt, sind die biometrischen Werte im Speicher 56 vorprogrammiert.
  • Wenn sich keine Übereinstimmung mit den biometrischen Werten ergibt, wird das Verfahren 8 mit einem Sprung zu Schritt 16 beendet. Wird jedoch eine entsprechende Übereinstimmung festgestellt, wird in Schritt 18 der berechtigte Nutzer innerhalb der im Speicher 56 gespeicherten Datenbank identifiziert.
  • Aufgrund der Erkennung des berechtigten Nutzers lädt der Prozessor 58 in Schritt 20 die mit dem berechtigten Nutzer verbundenen Befehlsoptionen. Außerdem verbindet der Prozessor 58 in Schritt 20 diese Befehlsoptionen mit dem Eingangsgerät 60. Wenn zum Beispiel das Eingangsgerät 60 eine Reihe von Knöpfen umfasst, kann jeder Knopf mit speziellen Befehlsoptionen verknüpft sein. Ist das Eingangsgerät 60 ein berührungsempfindlicher Bildschirm, können die Befehlsoptionen einfach am Bildschirm angezeigt werden. Wenn schließlich das Eingangsgerät 60 eine durch ein Mikrofon eingesetzte Stimmenerkennungstechnik umfasst, können die Befehlsoptionen mit bestimmten Stimmenabbildwerten verbunden werden.
  • Das Verfahren 8 startet anschließend in Schritt 22 eine Schaltuhr und wartet in Schritt 24 auf eine Befehlsanforderung. Ist kein Befehl empfangen worden, prüft das Verfahren in Schritt 26, ob die Schaltuhr abgelaufen ist. Ist die Schaltuhr abgelaufen, schaltet das Funkgerät 50 ab, und das Verfahren wird mit einem Sprung zu Schritt 16 beendet. Ist das Verfahren 8 beendet, muss es erneut gestartet werden und ein biometrischer Eingangswert, der mit dem Wert eines berechtigten Nutzers übereinstimmt, eingegeben werden.
  • Aufgrund des Empfangs einer Befehlsanforderung über das Eingangsgerät 60 führt das Verfahren 8 in Schritt 28 verschiedene Aufgaben aus. Insbesondere der Prozessor 58 lädt die mit der Befehlsanforderung verbundenen Befehlskodes und lädt außerdem voreingestellte Befehlskodes, die mit dem berechtigten Nutzer und der Befehlsanforderung verbunden sind. Wie voranstehend beschrieben, können bestimmte voreingestellte Befehle gegeben werden, wenn ein bestimmter Nutzer eine spezielle Befehlsanforderung eingegeben hat. Die unterschiedlichen Befehlsoptionen und die voreingestellten Befehle sind mit einem Befehlskode verbunden, der durch das System 70 erkennbar ist. Das heißt, dass die Befehlskodes normalerweise kodierte oder verschlüsselte Signale sind, so dass die Sicherheit des Systems 70 gewahrt bleibt.
  • In Schritt 30 werden die Befehlskodes und die geladenen voreingestellten Befehlskodes über den Sender 62 ausgestrahlt und vom Empfänger 72 am System 70 empfangen. An dieser Stelle des Verfahrens 8 werden in Schritt 32 die Vorgangsdaten (d. h. die Nutzerkennung, die gesendeten Befehlskodes und/oder voreingestellten Befehlskodes, die Zeit, das Datum und andere gewünschte Informationen) im Speicher 56 gespeichert. Bei diesem Vorgang wird der Speicher 56 mit Daten aufgefüllt, während die ältesten Vorgänge automatisch gelöscht werden. Außerdem ist in Schritt 32 die Schaltuhr zurückgesetzt worden, und das Verfahren springt über Schritt 26 zurück zu Schritt 24, wo das Verfahren 8 für den Emp fang einer Befehlsanforderung bereit ist. Sind im Vorgang keine weiteren Befehle erwünscht, wird das Verfahren mit Ablauf der Schaltuhr mit einem Sprung zu Schritt 16 beendet.
  • Dadurch, dass sich im Speicher 56 eine Datenbank mit verschiedenen gespeicherten Befehlskodes befinden kann, kann das Funkgerät 50 in zahlreichen Systemen und Fahrzeugen eingesetzt werden. Die Erfindung macht damit zweckbestimmte schlüssellose Zugangssysteme überflüssig. Außerdem erleichtert das Verfahren 8 die automatische Einstellung auf Nutzervorlieben und -anforderungen, wie z. B. Fahrersitzposition, Leistungsumfang des Fahrersicherheitssystems sowie Klimaanlagen- und Audiosteuerungsoptionen. Außerdem kann ein Systemzugriff oder ein spezieller Zugriff für jeden gewünschten Nutzer eingeschränkt werden. Analog wird durch die Überwachung der Vorgänge die Überwachung und Aufzeichnung einzelner Nutzer ermöglicht. Damit kann der Zugriff auf Fahrzeuge, digitale Hilfseinrichtungen oder Mobiltelefone durch den Nutzer eingeschränkt und verfolgt werden.
  • Die Erfindung stellt außerdem ein Funkgerät 50 bereit, das sämtliche erforderliche Berechtigungs- und Kodierausstattungen enthält, die eine einfache Einwegkommunikation innerhalb des gewünschten Systems 70 ermöglichen. Anders als bei fahrzeugspezifischen Identifizierungssystemen ermöglicht die Fernerkennung das Einstellen der Fahrersitzposition vor dem Einsteigen des Fahrers in das Fahrzeug. Außerdem kann der Leistungsumfang des Sicherheitssystems auf die Befriedigung der Bedürfnisse eines bestimmten Nutzers eingestellt oder abgestimmt werden. Dementsprechend können mehrere Nutzer jedes Funkgerät 50 verwenden, und jedes Funkgerät kann bei zahlreichen Systemen oder zahlreichen Fahrzeugen verwendet werden.
  • Die voranstehende Beschreibung der verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung ist zum Zwecke der Darstellung und Beschreibung präsentiert worden. Es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung erschöpfend zu behandeln oder auf genau die offenbarten Ausgestaltungen zu beschränken. Zahlreiche Modifikationen oder Variationen sind aufgrund der voranstehend aufgeführten Lehren möglich. Die beschriebenen Ausgestaltungen wurden zwecks Bereitstellung der besten Darstellung der Prinzipien der Erfindung und ihrer praktischen Anwendung ausgewählt und beschrieben, um dadurch eine mit dem Fachgebiet vertraute Person zu befähigen, die Erfindung in verschiedenen Ausgestaltungen und mit verschiedenen Modifikationen anzuwenden, wenn sie einer bestimmten eventuellen Verwendung angepasst werden. Sämtliche Modifikationen und Variationen befinden sich innerhalb des durch die beigefügten Patentansprüche festgelegten Geltungsbereichs der Erfindung, solange sie in Übereinstimmung mit der Breite, in der sie angemessen, legal und billigerweise zulässig sind, umgesetzt werden.

Claims (20)

  1. Verfahren für die Bereitstellung des Zugangs zu einem System über ein Funkgerät, wobei das System einen Empfänger hat, das Funkgerät mit einer Energieversorgung, einem Prozessor, einem Speicher, einem biometrischen Sensor, einem Eingangsgerät und einem Sender ausgestattet ist, die Schritte umfassend: – Bereitstellen einer Datenbank im Speicher, wobei die Datenbank eine Liste berechtigter Nutzer enthält, wobei jeder berechtigte Nutzer einen biometrischen Wert und einen damit verbundenen Satz von Befehlsoptionen hat, wobei jede Befehlsoption einen damit verbundenen Befehlskode hat; – Empfangen eines biometrischen Eingangswerts über den biometrischen Sensor; – Identifizieren des berechtigten Nutzers, der dem biometrischen Eingangswert entspricht; – Laden der dem berechtigten Nutzer entsprechenden Befehlsoptionen; – Empfangen einer Anforderung für eine der Befehlsoptionen über das Eingangsgerät; – Senden des mit der angeforderten Befehlsoption verbundenen Befehlskodes an den Empfänger.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, außerdem den Schritt des Ladens voreingestellter Befehle umfassend, die dem berechtigten Nutzer entsprechen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die voreingestellten Befehle in der Datenbank gespeichert sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die voreingestellten Befehle Fahrzeugsitzeinstellbefehle enthalten.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die voreingestellten Befehle das Bewegen des Sitzes in eine vorher festgelegte Position enthalten.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die voreingestellten Befehle Spiegeleinstellbefehle enthalten.
  7. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die voreingestellten Befehle Klimasteuerungsbefehle enthalten.
  8. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die voreingestellten Befehle Radiobefehle enthalten.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Befehlsoptionen Mobiltelefonbefehle enthalten.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Befehlsoptionen Internetbefehle enthalten.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Befehlsoptionen Finanzbefehle enthalten.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Befehlsoptionen Fahrzeugbefehle enthalten.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Befehlsoptionen mehrere Sätze von Fahrzeugbefehlen für zahlreiche Fahrzeug enthalten.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der biometrische Eingangswert ein Fingerabdruckabbild ist.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der biometrische Eingangswert ein Stimmenabbild ist.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der biometrische Eingangswert ein Augenabbild ist.
  17. Schlüsselloses Fernzugangsgerät für einen Nutzer, umfassend: – eine tragbare Energieversorgung; – einen biometrischen Sensor für das Empfangen eines biometrischen Eingangswerts; – Speicher mit einer darin gespeicherten Datenbank, wobei die Datenbank eine Liste berechtigter Nutzer enthält, wobei jeder berechtigte Nutzer einen biometrischen Wert und einen damit verbundenen Satz von Befehlsoptionen hat, wobei jede Befehlsoption einen damit verbundenen Befehlskode hat; – einen Prozessor für den Vergleich des biometrischen Eingangswerts mit dem biometrischen Wert der berechtigten Nutzer und für das Laden der entsprechenden Befehlsoptionen und Befehlskodes; – ein Eingangsgerät für das Empfangen einer Befehlsanforderung vom Nutzer; – einen Sender für das Senden des der Befehlsanforderung entsprechenden Befehlskodes.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei das Eingangsgerät ein berührungsempfindlicher Bildschirm ist.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, außerdem den Schritt des Anzeigens der dem berechtigten Nutzer entsprechenden Befehlsoptionen auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm umfassend.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, wobei der biometrische Sensor außerdem derselbe berührungsempfindliche Bildschirm ist, der das Eingangsgerät bildet.
DE102004028898A 2003-06-10 2004-06-09 Biometrisches schlüsselloses Zugangssystem Withdrawn DE102004028898A1 (de)

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US10/458,497 US6992562B2 (en) 2003-06-10 2003-06-10 Biometric keyless entry system

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