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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Zugangssystems für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Zugangssystem für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3.
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Aus der
DE 10 2004 022 457 A1 ist ein mehrstufiges Fahrzeugsicherheitssystem bekannt. Dieses Fahrzeugsicherheitssystem umfasst einen Sendeempfänger, der ein von einem Transponder gesendetes erstes Signal empfängt, und eine Steuerung, die das erste Signal verarbeitet. Die Steuerung aktiviert Low-Level-Betriebskomponenten des Fahrzeugs, wenn das Signal zu einem autorisierten Transponder gehört. In einer zweiten Stufe erfasst ein Sensor im Fahrzeug ein biometrisches Kennzeichen des Nutzers. Der Nutzer erhält Zugriff auf ein oder mehrere High-Level-Betriebskomponenten, wenn das erfasste biometrische Kennzeichen mit dem eines autorisierten Nutzers übereinstimmt.
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Aus der
EP 2 816 533 A1 ist ein Verfahren zum sicheren Betrieb fahrzeugexterner und/oder fahrzeuginterner Applikationen bekannt. Die Aktivierung eines Steuergeräts erfolgt mittels einer Identifikation und/oder Autorisierung eines Nutzers, wobei ein Steuergerät mit einem externen Computer oder einem externen Computernetzwerk verbunden wird. Vorzugsweise erfolgt die Identifikation und/oder Autorisierung mittels Erkennung biometrischer Merkmale. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass das Steuergerät mit einem biometrischen Schlüssel verbunden wird.
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Aus der
DE 10 2013 200 777 A1 ist ein Verfahren zum Identifizieren einer Person als eine zum Führen eines Kraftfahrzeugs befugte Person bekannt. Dabei wird mittels mindestens einer im Kraftfahrzeug eingebauten elektronischen Kamera ein Hautstück einer Zugang zum Kraftfahrzeug begehrenden Person gefilmt. Es wird ermittelt, wie sich die Färbung des gefilmten Hautstücks zeitlich ändert. Die zeitliche Änderung der Färbung des gefilmten Hautstücks wird mit gespeicherten Herzschlagrhythmusreferenzdaten von befugten Personen verglichen. Wenn die zeitliche Änderung der Färbung des gefilmten Hautstücks mindestens in einem vorbestimmten Grad mit den Herzschlagrhythmusreferenzdaten übereinstimmt, wird Zugang zu dem Kraftfahrzeug gewährt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben eines Zugangssystems für ein Kraftfahrzeug sowie ein Zugangssystem zur Verfügung zu stellen, welche besonders zuverlässig arbeiten.
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Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Zugangssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens als vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung und umgekehrt anzusehen sind.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Zugangssystems für ein Kraftfahrzeug. Dabei ist ein drahtloses Übertragen eines Identifikationsdatensatzes an eine Empfangsvorrichtung des Zugangssystems des Kraftfahrzeugs vorgesehen. In Abhängigkeit von dem Identifikationsdatensatz wird mittels einer Auswerteinrichtung des Zugangssystems ein biometrischer Zugangsdatensatz aus einer Datenbankvorrichtung des Zugangssystems abgerufen. Mittels einer Erfassungsvorrichtung des Zugangssystems wird ein biometrisches Merkmal erfasst. Das biometrische Merkmal ist beispielsweise ein eindeutiges Identifikationsmerkmal einer zu dem Kraftfahrzeug Zugang begehrenden Person. Mittels der Auswerteinrichtung wird das erfasste biometrische Merkmal mit dem abgerufenen biometrischen Zugangsdatensatz zum Verifizieren einer Zugangsberechtigung verglichen. Mittels einer Steuervorrichtung des Zugangssystems wird eine Funktionseinrichtung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Verifikation der Zugangsberechtigung gesteuert.
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Erfindungsgemäß ist es dabei vorgesehen, zum Übertragen des Identifikationsdatensatzes mindestens zwei alternative Übertragungsmöglichkeiten bereitzustellen. Als erste Übertragungsmöglichkeit wird mittels eines aktiven Senders einer tragbaren Identifikationsvorrichtung des Zugangssystems der Identifikationsdatensatz an einen Empfänger der Empfangsvorrichtung gesendet. Als zweite Übertragungsmöglichkeit wird der Identifikationsdatensatz mittels eines Lesegeräts der Empfangsvorrichtung aus einem passiven Transponder ausgelesen. Zum Übertragen des Identifikationsdatensatzes wird eine der mindestens zwei alternativen Übertragungsmöglichkeiten ausgewählt.
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Es handelt sich also um ein zweistufiges Zugangsverfahren. In einer ersten Stufe identifiziert sich der den Zugang begehrende Nutzer mittels des Identifikationsdatensatzes. Dadurch ist dem Zugangssystem bekannt gemacht, wer Zugang begehrt. In einer zweiten Stufe wird diese Identifikation anhand eines biometrischen Merkmals verifiziert. Dabei muss das erfasste biometrische Merkmal nicht mehr mit allen gespeicherten biometrischen Zugangsdaten verglichen werden, sondern nur noch mit einem ausgewählten, der identifizierten Person zugeordneten Zugangsdatensatz. Dadurch arbeitet die biometrische Verifikation wesentlich genauer und zuverlässiger. Gleichzeitig ist es nicht notwendig, das drahtlose Übertragen des Identifikationsdatensatzes gegenüber unbefugten Personen abzusichern. Beispielsweise wird lediglich eine Codenummer übertragen. Diese Codenummer kann, wenn sie in unbefugte Hände gerät, nicht alleine zum Zugang zu dem Kraftfahrzeug genutzt werden.
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Bei dem zweistufigen Verfahren ist es jedoch notwendig, sich zunächst mittels des Identifikationsdatensatzes zu identifizieren. Falls der aktive Sender ausfällt, ist es einem berechtigten Nutzer dann nicht mehr möglich, Zugang zu dem Kraftfahrzeug zu erhalten. Durch die Bereitstellung der zweiten Übertragungsmöglichkeit mittels eines Transponders besteht diese Gefahr jedoch nicht mehr. Der Transponder selbst kann dabei ohne Stromversorgung arbeiten. Das Lesegerät der Empfangsvorrichtung zum Auslesen des passiven Transponders weist jedoch üblicherweise eine begrenzte Reichweite auf. Beispielsweise kann das Lesegerät nur einen Transponder in einem Abstand von wenigen Zentimetern auslesen. Dadurch wird erreicht, dass das Lesegerät einen besonders geringen Stromverbrauch hat. Dafür muss aber der Transponder von dem Nutzer in eine ausreichend kurze Distanz zu dem Lesegerät für das Auslesen gebracht werden. Alternativ könnte auch ein Lesegerät mit großer Reichweite zum Auslesen des Transponders genutzt werden. Dadurch würde jedoch eine Batterie des Kraftfahrzeugs bei ständiger Bereitschaft des Lesegeräts stark belastet. In vorteilhafter Weise wird also die erste Übertragungsmöglichkeit mit ihrer großen Reichweite bei geringem Stromverbrauch standardmäßig benutzt und die zweite Übertragungsmöglichkeit mit ihrer geringen Reichweite steht als eine Art Backup bei einem Ausfall der ersten Übertragungsmöglichkeit zur Verfügung.
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Vorteilhafterweise ist die Auswerteinrichtung am oder im Kraftfahrzeug geschützt angeordnet. Die Funktionseinrichtung kann zum Beispiel ein Türschloss und/oder eine Türöffnervorrichtung sein. In Abhängigkeit von der Verifikation der Zugangsberechtigung kann beispielsweise eine Tür entriegelt und/oder geöffnet werden, ein Motor des Kraftfahrzeugs gestartet werden, jeweilige Sitze des Kraftfahrzeugs eingestellt werden, eine Klimaanlage des Kraftfahrzeugs gesteuert werden, und/oder beispielsweise jeweilige Rück- und/oder Seitenspiegel eingestellt werden. Insgesamt kann in Abhängigkeit von der Verifikation und/oder des Identifikationsdatensatzes das Kraftfahrzeug an jeweilige präferierte Einstellungen und/oder Bedürfnisse des so verifizierten Nutzers angepasst eingestellt werden. Bei dem Abrufen des biometrischen Zugangsdatensatzes aus der Datenbankvorrichtung kann in Abhängigkeit von dem Identifikationsdatensatz ein bestimmter Zugangsdatensatz aus einer Vielzahl von biometrischen Zugangsdatensätzen ausgewählt werden. Der passive Transponder kann beispielsweise als sogenannter RFID-Chip oder NFC-Tag ausgebildet sein. Es werden zwei redundante Übertragungsmöglichkeiten zum drahtlosen Übertragen des Identifikationsdatensatzes zur Verfügung gestellt.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass zum Übertragen des Identifikationsdatensatzes primär die erste Übertragungsmöglichkeit genutzt wird, wobei der aktive Sender für die erste Übertragungsmöglichkeit mittels eines Energiespeichers der Identifikationsvorrichtung mit Strom versorgt wird, und die zweite Übertragungsmöglichkeit bei Ausfall dieser Stromversorgung des Senders zum Übertragen des Identifikationsdatensatzes genutzt wird. Damit kann das Zugangssystem auch bei Ausfall der ersten Übertragungsmöglichkeit genutzt werden. Ein Nutzer ist in diesem Fall also nicht aus seinem Kraftfahrzeug ausgesperrt.
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Beispielsweise kann der aktive Sender bei Annäherung an das Kraftfahrzeug detektiert werden und eine automatische Übertragung des Identifikationsdatensatzes bewirkt werden. Beispielsweise kann diese automatische Übertragung bei einem Unterschreiten einer Mindestdistanz bewirkt werden. Dadurch ist es für den Nutzer nicht notwendig, das Übertragen des Identifikationsdatensatzes selbst zu aktivieren und/oder die Identifikationsvorrichtung betätigen zu müssen. Dadurch ist der Zugang zu dem Kraftfahrzeug besonders komfortabel. Lediglich bei einem Ausfall der ersten Übertragungsmöglichkeit wird die zweite Übertragungsmöglichkeit genutzt. Für die Nutzung der zweiten Übertragungsmöglichkeit kann der Nutzer den Transponder selbst in eine ausreichende kurze Distanz zu dem Lesegerät für das Auslesen des Identifikationsdatensatzes bringt.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Zugangssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Empfangsvorrichtung des Kraftfahrzeugs zum drahtlosen Übertragen eines Identifikationsdatensatzes, mit einer Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines biometrischen Merkmals, mit einer Auswerteinrichtung zum Abrufen eines biometrischen Zugangsdatensatzes aus einer Datenbankvorrichtung des Zugangssystems in Abhängigkeit von dem übertragenen Identifikationsdatensatz und zum Vergleich des erfassten biometrischen Merkmals mit dem abgerufenen biometrischen Zugangsdatensatz zum Verifizieren einer Zugangsberechtigung, und mit einer Steuervorrichtung zum Steuern einer Funktionseinrichtung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Verifikation der Zugangsberechtigung.
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Erfindungsgemäß ist es dabei vorgesehen, dass das Zugangssystem wenigstens ein erstes Übertragungssystem und ein zweites Übertragungssystem zum Übertragen des Identifikationsdatensatzes umfasst, wobei das erste Übertragungssystem wenigstens eine tragbare Identifikationsvorrichtung mit einem aktiven Sender umfasst, mittels welchem der Identifikationsdatensatz zum Übertragen an einen Empfänger der Empfangsvorrichtung sendbar ist, und das zweite Übertragungssystem wenigstens ein Lesegerät der Empfangsvorrichtung umfasst, mittels welchem der Identifikationsdatensatz zum Übertragen aus einem passiven Transponder auslesbar ist. Der passive Transponder ist dabei vorzugsweise auch tragbar ausgebildet.
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Das erste Übertragungssystem ist also dazu ausgebildet, die erste Übertragungsmöglichkeit zum Übertragen des Identifikationsdatensatzes gemäß dem ersten Erfindungsaspekt auszuführen. Entsprechend ist das zweite Übertragungssystem dazu ausgebildet, die zweite Übertragungsmöglichkeit des Identifikationsdatensatzes gemäß dem ersten Erfindungsaspekt auszuführen. Das Zugangssystem gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt kann mittels eines Verfahrens gemäß dem ersten Erfindungsaspekt betrieben werden. Die sich aus dem Verfahren gemäß dem ersten Erfindungsaspekt ergebenden Merkmale und Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Erfindungsaspekts und umgekehrt anzusehen sind.
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Vorzugsweise ist der aktive Sender des ersten Übertragungssystems mittels eines Energiespeichers der Identifikationsvorrichtung mit Strom versorgbar.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugangssystems ist es vorgesehen, dass die tragbare Identifikationsvorrichtung als Autoschlüssel oder Mobiltelefon ausgebildet ist. Bei dem Autoschlüssel und dem Mobiltelefon handelt es sich um bekannte Gegenstände, welche für den Zugang zu einem Kraftfahrzeug genutzt werden können. In dem Autoschlüssel oder dem Mobiltelefon sind bereits heutzutage jeweilige aktive Sender und Energiespeicher integriert. Die Identifikation kann also für den Nutzer mit für ihn bereits bekannten Gegenständen durchgeführt werden, ohne dass er sich dafür an neue Identifikationsvorrichtungen gewöhnen muss. Gerade ein Mobiltelefon oder andere CE-Geräte werden von Nutzern jedoch für vielfältige andere Anwendungen genutzt. Beispielsweise wird mit einem Mobiltelefon telefoniert und/oder im Internet gesurft. Dadurch kann ein erheblicher Stromverbrauch entstehen, welcher zu einer unerwarteten Entleerung des Energiespeichers für den aktiven Sender und damit zu dem Ausfall der ersten Übertragungsmöglichkeit beziehungsweise des ersten Übertragungssystems führen kann. Gerade dann ist es besonders vorteilhaft, ein zweites, passives und damit zumindest auf Seite des Transponders ohne elektrische Stromversorgung betreibbares Übertragungssystem zum Identifizieren und damit zum Zugänglichmachen des Kraftfahrzeugs beziehungsweise aktivieren der biometrischen Verifikation des Zugangssystems zur Verfügung zu stellen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugangssystems ist es vorgesehen, dass die tragbare Identifikationsvorrichtung den passiven Transponder umfasst. Damit ist es möglich, denselben Gegenstand für das Übertragen des Identifikationsdatensatzes bei der ersten wie auch bei der zweiten Übertragungsmöglichkeit zu nutzen. Ein Nutzer muss also weder zwei Gegenstände mit sich führen, noch den Gegenstand bei einem Wechsel von der ersten Übertragungsmöglichkeit zu der zweiten Übertragungsmöglichkeit wechseln. Ist beispielsweise ein Mobiltelefon komplett entladen und kann den Identifikationsdatensatz nicht mehr mit dem aktiven Sender per Funk an das Kraftfahrzeug übertragen, muss ein Nutzer lediglich das Mobiltelefon in ausreichendem Abstand vor das Lesegerät halten, damit ein Transponder des Mobiltelefons ausgelesen werden kann. Eine solche Ausgestaltung des Zugangssystems ermöglicht eine besonders intuitive Benutzung.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugangssystems ist es vorgesehen, dass das Zugangssystem wenigstens zwei tragbare Identifikationsvorrichtungen umfasst, wobei eine der beiden tragbaren Identifikationsvorrichtungen wenigstens den aktiven Sender umfasst und die andere der beiden tragbaren Identifikationsvorrichtungen wenigstens den passiven Transponder umfasst. Beispielsweise wird als erste Identifikationsvorrichtung ein Autoschlüssel oder ein Mobiltelefon zur Verfügung gestellt. Die zweite Identifikationsvorrichtung kann beispielsweise ein Personalausweis sein, in welchem bereits heutzutage beispielsweise in Deutschland ein RFID-Chip integriert ist. Dann ist es für einen Nutzer weiterhin möglich, Zugang zu seinem Kraftfahrzeug zu erlangen, auch wenn die erste tragbare Identifikationsvorrichtung verloren gegangen ist. Beispielsweise besteht bei einem Mobiltelefon die permanente Gefahr, dass dieses gestohlen oder vergessen wird. In diesem Fall kann der Nutzer weiterhin mittels seines Personalausweises Zugang zu seinem Kraftfahrzeug erlangen. Die erste tragbare Identifikationsvorrichtung kann dabei selbstverständlich ebenfalls einen weiteren Transponder umfassen. Genauso kann auch die zweite tragbare Identifikationsvorrichtung ebenfalls einen aktiven Sender umfassen. Vorzugsweise umfasst die zweite der beiden tragbaren Identifikationsvorrichtungen jedoch keinen aktiven Sender, wodurch diese besonders kostengünstig und/oder besonders klein sein kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugangssystems ist es vorgesehen, dass die Datenbankvorrichtung wenigstens teilweise an oder in dem Kraftfahrzeug angeordnet ist und/oder wenigstens teilweise durch einen Server gebildet wird. In dem Fall, dass die Datenbankvorrichtung wenigstens teilweise oder komplett in oder an dem Kraftfahrzeug angeordnet ist, kann die Datenbankvorrichtung besonders geschützt vor einem unbefugten Zugriff sein. Gleichzeitig kann das Zugangssystem besonders autonom arbeiten, indem beispielsweise jeweilige biometrische Zugangsdatensätze lokal in dem Kraftfahrzeug in der Datenbankvorrichtung gespeichert sind. Ist die Datenbankvorrichtung wenigstens teilweise oder komplett durch einen Server gebildet, können jeweilige biometrische Zugangsdatensätze zentral verwaltet werden. Dadurch kann das Zugangssystem beispielsweise besonders gut für einen Fuhrpark von Firmenfahrzeugen genutzt werden. Dafür ist jedoch eine Funkverbindung des Kraftfahrzeugs mit dem Server erforderlich, um jeweilige biometrische Zugangsdatensätze übertragen zu können. Eine solche Funkverbindung ist vorzugsweise vor einem unberechtigten Zugriff geschützt ausgebildet, beispielsweise durch eine Verschlüsselung.
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Vorzugsweise umfasst die Datenbankvorrichtung sowohl eine lokale Komponente in oder an dem Kraftfahrzeug als auch einen Server. In diesem Fall können jeweilige biometrische Zugangsdatensätze lokal in dem Kraftfahrzeug in der Datenbankvorrichtung gespeichert werden. Diese lokale Speicherung kann dann intermittierend von dem Server überprüft und gegebenenfalls modifiziert werden. Dafür ist nur eine intermittierende Funkverbindung zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Server notwendig. Dadurch ist der Stromverbrauch des Zugangssystems bei dem Kraftfahrzeug besonders klein und die Funkverbindung kann besonders gut vor einem unberechtigten Zugriff geschützt werden. Das Zugangssystem kann so autonom ohne Funkverbindung Zugang zu dem Kraftfahrzeug gewähren. Gleichzeitig können jeweilige Zugangsberechtigungen weiterhin zentral verwaltet und modifiziert werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugangssystems ist es vorgesehen, dass die Erfassungsvorrichtung wenigstens teilweise an oder in dem Kraftfahrzeug angeordnet ist und/oder wenigstens teilweise durch die tragbare Identifikationsvorrichtung gebildet ist. Durch die teilweise Anordnung der Erfassungsvorrichtung in oder an dem Kraftfahrzeug können besonders leistungsfähige und/oder zuverlässige Sensoren genutzt werden. Insbesondere steht dann für jeweilige Sensoren eine besonders leistungsfähige Energieversorgung durch das Kraftfahrzeug bereit. Durch die wenigstens teilweise Bildung der Erfassungsvorrichtung durch die tragbare Identifikationsvorrichtung können jeweilige biometrische Merkmale des Nutzers für diesen besonders komfortabel erfasst werden. Beispielsweise kann ein Autoschlüssel hierfür einen Fingerabdruckscanner umfassen. Dafür kann die tragbare Identifikationsvorrichtung jeweilige biometrische Sensoren umfassen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugangssystems ist es vorgesehen, dass der aktive Sender den Identifikationsdatensatz mittels eines Bluetooth-Standards überträgt und/oder der Identifikationsdatensatz mittels eines Lesegeräts der Empfangsvorrichtung aus dem passiven Transponder nach dem NFC-Standard ausgelesen wird. Durch die Verwendung von bekannten Standards können für das Zugangssystem besonders kostengünstige Standardkomponenten verwendet werden. Da ein zweistufiges Zugangssystem verwendet wird, ist hierbei auch nicht nachteilig, dass bekannte Übertragungsstandards besonders häufig im Fokus von Manipulationsversuchen von unberechtigten Personen stehen. Der Bluetooth-Standard ist dabei ein leistungsfähiger Funkübertragungsstandard, welcher Daten über relativ weite Distanzen mit einem geringen Stromverbrauch übertragen kann. Der NFC-Standard ist ein Standard, welcher besonders kleine und kostengünstige Transponder erlaubt.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zugangssystems ist es vorgesehen, dass die Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Handvenenmusters als biometrisches Merkmal ausgebildet ist. Das Handvenenmuster erlaubt eine besonders zuverlässige Verifikation einer zum Zugang berechtigten Person. Gleichzeitig kann das Handvenenmuster für den Nutzer besonders komfortabel erfasst werden. Beispielsweise kann der Nutzer für die Erfassung seines Handvenenmusters seine Hand auf einen Türgriff des Kraftfahrzeugs zu bewegen. Eine entsprechend angeordnete Kamera kann dabei das Handvenenmuster erfassen. Dabei kann es vorgesehen sein, dass neben der Kamera ein Infrarotemitter der Erfassungseinrichtung angeordnet ist. Dieser Infrarotemitter emittiert infrarotes Licht, welches von jeweiligen Venen in der Hand des Nutzers absorbiert wird und für die Kamera dann als schwarze Linien aufnehmbar ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigt:
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1 in einer schematischen Ansicht ein Zugangssystem für ein Kraftfahrzeug; und
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2 schematisch einen Ablauf eines Verfahrens zum Betreiben des Zugangssystems gemäß 1.
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1 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Zugangssystem 10 für ein Kraftfahrzeug 12. Das Zugangssystem 10 umfasst dabei eine Empfangsvorrichtung 14 zum drahtlosen Übertragen eines Identifikationsdatensatzes. Der Identifikationsdatensatz ist beispielsweise eine Identifikationsnummer, mittels welcher sich ein Nutzer 16 bei dem Kraftfahrzeug 12 eindeutig identifizieren kann, wenn er zu diesem Zugang gelangen möchte. Weiterhin umfasst das Zugangssystem 10 eine Erfassungsvorrichtung 18, welche im gezeigten Beispiel eine Kamera 20 und einen neben der Kamera 20 angeordneten Infrarotstrahler 22 umfasst. Mittels der Erfassungsvorrichtung 18 kann ein biometrisches Merkmal der Person 16 erfasst werden. Die Kamera 20 ist dafür beispielsweise neben einem Türgriff an einer Tür des Kraftfahrzeugs 12 angeordnet. Die Erfassungsvorrichtung 18 ist dabei dazu ausgebildet, ein Handvenenmuster als biometrisches Merkmal zu erfassen. Mittels des Infrarotstrahlers 22 wird dazu eine Hand des Nutzers 16 angestrahlt, wodurch die Venen der Hand als schwarze Linien erfasst werden können.
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Weiterhin umfasst das Zugangssystem 10 eine Auswerteinrichtung 24, welche beispielsweise ebenfalls in dem Kraftfahrzeug 12 angeordnet ist und als Computer ausgebildet sein kann. Die Auswerteinrichtung 24 dient zum Abrufen eines biometrischen Zugangsdatensatzes aus einer Datenbankvorrichtung 26 des Zugangssystems 10 in Abhängigkeit von dem übertragenen Informationsdatensatz. Der biometrische Zugangsdatensatz ist dabei dem Nutzer 16 zugeordnet, wodurch das mittels der Erfassungsvorrichtung 18 erfasste biometrische Merkmal nicht mehr mit allen hinterlegten biometrischen Zugangsdatensätzen verglichen werden muss. Stattdessen muss nur noch überprüft werden, ob das erfasste biometrische Merkmal mit dem in Abhängigkeit von dem übertragenen Identifikationsdatensatz ausgewählten biometrischen Zugangsdatensatz übereinstimmt. Dadurch kann eine Zugangsberechtigung des Nutzers 16 besonders zuverlässig verifiziert werden.
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Der Vergleich zwischen dem erfassten biometrischen Merkmal und dem abgerufenen biometrischen Zugangsdatensatz erfolgt dabei ebenfalls mittels der Auswerteinrichtung 24. In Abhängigkeit von dieser Verifizierung wird mittels einer Steuervorrichtung 28 eine Funktionseinrichtung des Kraftfahrzeugs 12 gesteuert. Die Funktionseinrichtung des Kraftfahrzeugs 12 kann dabei beispielsweise ein Türschloss sein. Mit anderen Worten kann mittels der Steuervorrichtung 28 das Kraftfahrzeug 12 entriegelt werden. Ebenso ist es aber auch möglich, bei einer erfolgreichen Verifikation einen Motor des Kraftfahrzeugs 12 zu starten oder zumindest einen Start des Motors zuzulassen.
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Die Datenbankvorrichtung 26 kann dabei mittels der Empfangsvorrichtung 14 mit neuen Zugangsdatensätzen aus einem zentralen Server versorgt werden. Dadurch ist es möglich, das Zugangssystem 10 auch bei verschiedenen und häufig wechselnden Nutzern 16 einzusetzen, beispielsweise bei einem Fuhrpark für Firmenwagen. Das Zugangssystem 10 kann dabei aber ohne eine Funkverbindung zu dem Server autonom arbeiten.
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Das Zugangssystem 10 operiert also mit einer zweistufigen Berechtigung. Zunächst muss sich ein Nutzer 16 als ein bestimmter, von einer Vielzahl von berechtigten Nutzern identifizieren. Dazu überträgt er den Identifikationsdatensatz, beispielsweise eine eindeutige Zugangsnummer oder einen PIN-Code. Anschließend muss sich der Nutzer 16 mittels eines biometrischen Merkmals für die Zugangsberechtigung verifizieren. Dadurch wird zum einen die Genauigkeit der biometrischen Überprüfung der Zugangsberechtigung erhöht. Zum anderen kann der Identifikationsdatensatz ohne besondere Sicherheitsmaßnahmen übertragen werden. Mittels des Identifikationsdatensatzes ist es nämlich noch nicht möglich, als unberechtigter Benutzer Zugang zu dem Kraftfahrzeug 12 und zu dessen Funktionseinrichtung zu erlangen. Im einfachsten Fall kann der Identifikationsdatensatz deswegen mit einer unverschlüsselten Funkverbindung übertragen werden. Auch bei einem Diebstahl des Identifikationsdatensatzes besteht dann nicht die Gefahr, dass sich unberechtigte Personen zu dem Kraftfahrzeug 12 Zugang verschaffen können.
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Das Zugangssystem 10 umfasst dabei wenigstens ein erstes Übertragungssystem 30 und ein zweites Übertragungssystem 32 zum Übertragen des Identifikationsdatensatzes. Beide Übertragungssysteme 30, 32 sind dabei in dem gezeigten Beispiel wenigstens teilweise in einer einzigen Identifikationsvorrichtung 34 integriert. Die Identifikationsvorrichtung 34 ist dabei beispielsweise als Mobiltelefon ausgebildet. Das erste Übertragungssystem 30 umfasst dabei wenigstens einen aktiven Sender 36, mittels welchem der Identifikationsdatensatz zum Übertragen an einen Empfänger 38 der Empfangsvorrichtung 14 sendbar ist. Der aktive Sender 36 überträgt den Identifikationsdatensatz beispielsweise mittels eines Bluetooth-Standards. Dazu wird der aktive Sender 36 mittels eines Energiespeichers 40 der Identifikationsvorrichtung 34 mit Strom versorgt.
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Der Energiespeicher 40 kann beispielsweise ein Akku des Mobiltelefons sein. Durch eine Benutzung des Mobiltelefons kann dieser Energiespeicher 40 dabei ungewollterweise vollständig entladen werden. In diesem Falle wäre es nicht mehr möglich, den Identifikationsdatensatz mittels des aktiven Senders 36 zu übertragen und somit Zugang zu dem Kraftfahrzeug 12 zu erlangen.
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Aus diesem Grund ist das zweite Übertragungssystem 32 vorgesehen. Das zweite Übertragungssystem 32 umfasst ein Lesegerät 42 der Empfangsvorrichtung 14. Beispielsweise kann das Lesegerät 42 in einer Tür des Kraftfahrzeugs auf Höhe eines Türgriffs angeordnet sein. Mittels des Lesegeräts 42 ist der Identifikationsdatensatz zur Übertragung aus einem passiven Transponder 44 auslesbar. Der passive Transponder 44 kann beispielsweise als RFID-Chip ausgebildet sein. Dieser RFID-Chip kann zu dessen Betreiben mittels jeweiliger durch das Lesegerät 42 ausgesendeten Funkwellen mit Energie versorgt werden. Dadurch kann der Identifikationsdatensatz an die Auswerteinrichtung 24 übertragen werden, auch wenn der Energiespeicher 40 entleert worden ist.
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Das zweite Übertragungssystem 32 kann dabei als eine Art Backup für das erste Übertragungssystem 30 fungieren. Beispielsweise kann das erste Übertragungssystem 30 bei einer Annäherung der Identifikationsvorrichtung 34 beziehungsweise des Nutzers 16 an das Kraftfahrzeug 12 automatisch aktiviert werden. Beispielsweise wird eine Distanz der Identifikationsvorrichtung 34 zu dem Kraftfahrzeug 12 erfasst und der Identifikationsdatensatz dann automatisch übertragen. Sollte das erste Übertragungssystem 30 versagen, insbesondere aufgrund einer entladenen Stromversorgung, kann dann alternativ das zweite Übertragungssystem 32 genutzt werden. Vorzugsweise wird das Lesegerät 42 dabei mit einer geringen Leistung betrieben. Dadurch kann der Stromverbrauch des Lesegeräts 42 sehr gering sein, obwohl dieses permanent für ein Auslesen des Identifikationsdatensatzes aus dem Transponder 44 zur Verfügung steht. Gegebenenfalls ist dabei die Reichweite für die Übertragung mittels des Lesegeräts 42 gering, sodass der Nutzer 16 den Transponder 44 in die Nähe des Lesegeräts 42 halten muss. In der Praxis kann dies bedeuten, dass der Nutzer 16 beispielsweise sein Mobiltelefon vor die Tür des Kraftfahrzeugs 12 hält, um die Auslesung aus dem Transponder zu aktivieren.
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Alternativ oder zusätzlich kann der Transponder 44 auch in einem anderen Gegenstand integriert sein. Beispielsweise kann auch ein RFID-Chip eines Personalausweises für die Identifikation genutzt werden. In diesem Fall kann der Nutzer 16 auch Zugang zu dem Kraftfahrzeug 12 erlangen, selbst wenn seine Identifikationsvorrichtung 34 verlorengegangen ist. Beispielsweise kann dem Nutzer 16 sein Mobiltelefon gestohlen worden sein. Dann kann der Nutzer 16 immer noch mit seinem Personalausweis oder einem anderen RFID-Chip Zugang zu dem Kraftfahrzeug 12 erlangen. Ein RFID-Chip kann dabei besonders leicht und klein sein. So ist es keine oder nur eine geringfügige Belastung für den Nutzer 16, diesen RFID-Chip zusätzlich zu der Identifikationsvorrichtung 34 mit sich zu führen.
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Anhand der schematischen Darstellung von 2 soll nun noch das Verfahren zum Betreiben des Zugangssystems 10 erläutert werden. In einem ersten Schritt 50 werden zwei alternative Übertragungsmöglichkeiten zum Übertragen des Identifikationsdatensatzes bereitgestellt. Bei der ersten Übertragungsmöglichkeit wird mittels des aktiven Senders 36 der tragbaren Identifikationsvorrichtung 34 des Zugangssystems 10 der Identifikationsdatensatz an den Empfänger 38 der Empfangsvorrichtung 14 gesendet. Die erste Übertragungsmöglichkeit nutzt also das erste Übertragungssystem 30. Bei der zweiten Übertragungsmöglichkeit wird der Identifikationsdatensatz mittels des Lesegeräts 42 der Empfangsvorrichtung 14 aus dem passiven Transponder 44 ausgelesen. Die zweite Übertragungsmöglichkeit nutzt also das zweite Übertragungssystem 32.
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In Schritt 52 wird eine der mindestens zwei alternativen Übertragungsmöglichkeiten zum Übertragen des Identifikationsdatensatzes ausgewählt. Dabei kann das erste Übertragungssystem 30 priorisiert sein und das zweite Übertragungssystem 32 nur bei einem Ausfall des ersten Übertragungssystems 30 genutzt werden. Der Nutzer 16 kann aber auch die Übertragungsmöglichkeit selber auswählen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, falls er beispielsweise eine notwendige Komponente zum Übertragen des Identifikationsdatensatzes verloren hat.
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Schritt 54 entspricht dem tatsächlichen drahtlosen Übertragen des Identifikationsdatensatzes an die Empfangsvorrichtung 14 des Zugangssystems 10 des Kraftfahrzeugs 12. In Schritt 56 wird ein biometrischer Zugangsdatensatz aus der Datenbankvorrichtung 26 des Zugangssystems 10 in Abhängigkeit von dem Identifikationsdatensatz mittels der Auswerteinrichtung 24 des Zugangssystems 10 abgerufen. Außerdem wird in Schritt 58 ein biometrisches Merkmal des Nutzers 16 mittels der Erfassungsvorrichtung 28 des Zugangssystems 10 erfasst. Diese Erfassung des biometrischen Merkmals kann dabei zeitlich unabhängig von dem Übertragen des Identifikationsdatensatzes erfolgen. Insbesondere kann die Erfassung des biometrischen Merkmals gemäß Schritt 58 automatisch erfolgen, sobald der Nutzer 16 in Reichweite der Erfassungsvorrichtung 18 kommt.
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In Schritt 60 wird das erfasste biometrische Merkmal mit dem abgerufenen biometrischen Zugangsdatensatz mittels der Auswerteinrichtung 24 zum Verifizieren der Zugangsberechtigung des Nutzers 16 verglichen. Beispielsweise wird ein erfasstes Handvenenmuster mit einem bestimmten gespeicherten Handvenenmuster verglichen. Das hierfür ausgewählte gespeicherte Handvenenmuster ist dabei dem Nutzer 16 anhand des Identifikationsdatensatzes zugeordnet worden. Falls dieser Vergleich einer Übereinstimmung mit einer ausreichenden Genauigkeit ergibt, wird in Schritt 62 die Funktionseinrichtung des Kraftfahrzeugs 12 mittels der Steuervorrichtung 28 des Zugangssystems gesteuert. Im einfachsten Fall wird durch diese Steuerung wenigstens eine Tür des Kraftfahrzeugs 12 entriegelt, um dem Nutzer 16 Zugang zu dem Kraftfahrzeug 12 zu ermöglichen.
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Mittels des Zugangssystems 10 ist eine Benutzung des Kraftfahrzeugs 12 auch dann noch sichergestellt, wenn der Energiespeicher 40 der Identifikationsvorrichtung 34 entleert ist. Dabei ist es nicht notwendig, eine unsichere Methode der Identifikation zu nutzen, sondern es kann weiterhin eine zweistufige Zugangsberechtigung mit biometrischer Verifikation genutzt werden. Dabei ist keine Onlineverbindung nötig, um das Kraftfahrzeug 12 beziehungsweise das Zugangssystem 10 in einen Identifikationsmodus zu versetzen. Statt einer Identifikation des Nutzers 16 ebenfalls anhand biometrischer Merkmale, welche gegen alle in der Datenbankvorrichtung 26 gespeicherten biometrischen Merkmale verglichen wird und deswegen weniger zuverlässig arbeitet, kann sich der Nutzer 16 weiterhin mittels des Identifikationsdatensatzes identifizieren. Damit wird die Wahrscheinlichkeit einer zufälligen und/oder fehlerbehafteten Übereinstimmung wesentlich reduziert.
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Die Verifikation stellt also eine besonders sichere Methode dar, da das erfasste biometrische Merkmal mit dem gespeicherten biometrischen Zugangsdatensetz eins zu eins gematcht werden kann. Dabei wird für den Fall des entleerten Energiespeichers 40 eine sogenannte NFC-unterstützte Alternative zum Übertragen des Identifikationsdatensatzes zur Verfügung gestellt. Der Nutzer 16 hat die Möglichkeit, beispielsweise die entleerte Identifikationsvorrichtung 34 mit dem als NFC-Chip ausgebildeten Transponder 44 an einer Außenseite des Kraftfahrzeugs 12 an das in der Nähe des Türgriffs befindliche Lesegerät 42 zu führen. Eine eindeutige ID des Transponders 44 wird dabei ausgelesen und einem in der Datenbankvorrichtung 26 abgespeicherten biometrischen Zugangsdatensatz zugeordnet. Dadurch wird beispielsweise ein sogenannter Handvenenscanner nicht über Bluetooth, sondern über NFC aktiviert, um eine Verifikation durchführen zu können.
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Es können zusätzlich zu der Erfassungsvorrichtung 18 und der Kamera 20 auch weitere Erfassungsvorrichtungen und/oder Sensoren im Innenraum des Kraftfahrzeugs 12 verbaut sein, beispielsweise in einer Mittelkonsole. Dort kann die Verifikation dann zum Beispiel problemlos auch dazu genutzt werden, um in deren Abhängigkeit einen Motor des Kraftfahrzeugs 12 zu starten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004022457 A1 [0002]
- EP 2816533 A1 [0003]
- DE 102013200777 A1 [0004]
