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Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem zur Verwaltung von Nutzungsrechten an einem Fahrzeug.
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Die Funktionalität von elektronischen Fahrzeugschlüsseln wird in Zukunft weiter ansteigen. Beispielsweise werden elektronische Fahrzeugschlüssel nicht lediglich zum Ver- und Entriegeln der Fahrzeugtüren eingesetzt werden können, sondern werden ebenfalls die Verwaltung von Nutzungsrechten an einem Fahrzeug erlauben.
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Der zunehmenden Funktionsvielfalt eines elektronischen Fahrzeugschlüssels steht jedoch dessen geringe Baugröße gegenüber, welche den Bedienungskomfort erheblich einschränkt. Ein kompakter elektronischer Fahrzeugschlüssel kann lediglich über eine begrenzte Anzahl von Eingabeelementen verfügen und dem Benutzer in einem eingeschränkten Maße Informationen optisch zur Verfügung stellen.
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Aus der Druckschrift
DE 20 2011 105 142 U1 ist beispielsweise ein elektronischer Fahrzeugschlüssel mit einem integrierten Farbdisplay bekannt, welcher außerdem eine kombinierte Funktions- und Menü-Taste aufweist und über erweiterte Touchscreen Technologie zur Fernbedienung des Fahrzeugzugangs- und Berechtigungssystems verfügt.
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Der Touchscreen eines elektronischen Fahrzeugschlüssels kann jedoch auch nur eingeschränkte Ausmaße aufweisen, damit die Handlichkeit des elektronischen Fahrzeugschlüssels nicht beeinträchtigt wird. Touchscreens dieser Größe eigenen sich weder zur übersichtlichen Wiedergabe von Informationen noch zur komfortablen Verwaltung von Nutzungsrechten. Werden die Ausmaße des verbauten Touchscreens vergrößert, kommt es andererseits zu einer erheblichen Beeinträchtigung des Benutzungskomforts, da das übliche Mitführen des elektronischen Fahrzeugschlüssels, beispielsweise an einem Schlüsselbund, nicht mehr möglich ist.
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Außerdem führt die Integration von Anzeigeeinrichtungen, wie Touchscreens, sowie die Ausstattung eines elektronischen Fahrzeugschlüssels mit mehreren Kommunikationsmodulen zu einem erheblich gesteigerten Energiebedarf. Aufgrund der geringen Baugröße eines elektronischen Fahrzeugschlüssels können jedoch lediglich Batterien mit einer eingeschränkten Größe und somit einer begrenzten Kapazität verbaut werden. Zusätzliche elektronische Komponenten führen zu einer raschen Entladung, wodurch der Benutzer zu einem regelmäßigen Batterieaustausch gezwungen wird. Im Falle einer wiederaufladbaren Fahrzeugschlüsselbatterie ist ein regelmäßiges Aufladen notwendig. Sowohl der Batterieaustausch als auch die Aufladung der Fahrzeugschlüsselbatterie führen zu einer erheblichen Beeinträchtigung des Benutzungskomforts.
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Hinsichtlich der Verwaltung von Nutzungsrechten ist aus
DE 10 2012 022 786 A1 ein Verfahren für ein Zugangssystem für ein Fahrzeug bekannt, wobei das Zugangssystem eine Steuervorrichtung, eine der Steuervorrichtung zugeordnete Identifizierungsvorrichtung und ein mobiles Endgerät umfasst. Eine Funktion der Steuervorrichtung ist in Abhängigkeit von einer in dem mobilen Endgerät und der Steuervorrichtung gespeicherten Authentifikationsinformation über das mobile Endgerät ansteuerbar. Bei dem Verfahren wird eine Identifikationsinformation der Identifizierungsvorrichtung durch die Steuervorrichtung verifiziert. Bei erfolgreicher Verifizierung wird in der Steuervorrichtung die Authentifikationsinformation erzeugt und von der Steuervorrichtung zu dem mobilen Endgerät übertragen.
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Die Druckschrift
US 2011/0112969 A1 offenbart eine Fahrzeugzugangskontrolle, wobei eine Fahrzeugreservierung von einem kabellosen Kommunikationsgerät mittels Mobilfunk zu einem Zentralserver geschickt wird. Der Zentralserver prüft die Fahrzeugreservierung, wobei das Fahrzeug nach erfolgter Prüfung freigegeben wird.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2013 006 070 A1 ist außerdem ein Verfahren zur Übermittlung fahrzeugspezifischer Informationen an ein Endgerät eines Nutzers durch Mittel der drahtlosen Kommunikation bekannt, wobei in einem jeweiligen Fahrzeug eine Informations- und Kommunikationseinheit vorgesehen wird, mit deren Hilfe durch eine Datenverbindung spezifische Daten des jeweiligen Fahrzeugs erfasst und diese, ggf. zusammen mit weiteren kundenrelevanten Daten, auf das Endgerät des Nutzers übertragen werden. Dem Nutzer wird über das Endgerät bzw. einer darauf auszuführenden Applikation ermöglicht, das jeweilige Fahrzeug im Rahmen eines Car-Sharing-Systems zu buchen und zu öffnen.
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Die bekannten elektronischen Fahrzeugschlüssel eigenen sich nicht in ausreichendem Maße zur Verwaltung von Nutzungsrechen an einem Fahrzeug. Andere bekannte Lösungen verzichten auf die Einbindung eines elektronischen Fahrzeugschlüssels bei der Verwaltung von Nutzungsrechten an einem Fahrzeug, wodurch erhebliche Sicherheitsrisiken verursacht werden.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Kommunikationssystem zur Verwaltung von Nutzungsrechten bereitzustellen, welches komfortabel von einem Benutzer bedient werden kann und gegenüber anderen Lösungen eine erhöhte Sicherheit aufweist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1.
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Das erfindungsgemäße Kommunikationssystem zur Verwaltung von Nutzungsrechten an einem Fahrzeug umfasst ein Fahrzeug, ein mobiles Endgerät und einen elektronischen Fahrzeugschlüssel. Das Fahrzeug umfasst ein fahrzeuginternes Kommunikationsmodul. Der elektronische Fahrzeugschlüssel ist dazu eingerichtet, mit dem fahrzeuginternen Kommunikationsmodul und mit dem mobilen Endgerät zu kommunizieren, wobei mittels des elektronischen Fahrzeugschlüssels Nutzungsrechte an dem Fahrzeug vergebbar sind. Die durch den elektronischen Fahrzeugschlüssel durchführbare Vergabe von Nutzungsrechten an dem Fahrzeug ist dabei mittels des mobilen Endgeräts steuerbar. Die Nutzungsrechte an dem Fahrzeug können beispielsweise an elektronische Fremdschlüssel, andere elektronische portable Geräte, ausgewählte Benutzer und/oder deren Benutzerkonten vergeben werden.
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Das erfindungsgemäße Kommunikationssystem hat den Vorteil, dass der elektronische Fahrzeugschlüssel bei der Vergabe von Nutzungsrechten an dem Fahrzeug eingebunden wird. Bei der Vergabe von Nutzungsrechten an dem Fahrzeug, beispielsweise an einen elektronischen Fremdschlüssel eines Dritten, ist somit stets der Besitz des elektronischen Fahrzeugschlüssels notwendig, wodurch die Sicherheit erheblich gesteigert wird. Gleichzeit erfolgt die Vergabe von Nutzungsrechten jedoch nicht durch eine Bedienung des elektronischen Fahrzeugschlüssels durch einen Benutzer, sondern durch die Bedienung des mobilen Endgeräts. Auf diese Weise werden dem Benutzer die Anzeige- und Bedienelemente des mobilen Endgeräts zur Vergabe von Nutzungsrechten an dem Fahrzeug zur Verfügung gestellt, sodass der Bedienkomfort erheblich gesteigert ist. Zur weiteren Komfortsteigerung kann auch der elektronische Fahrzeugschlüssel eine Anzeige oder einen Touchscreen aufweisen.
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Vorzugsweise verwendet der elektronische Fahrzeugschlüssel zur Kommunikation mit dem mobilen Endgerät ein erstes schlüsselinternes Kommunikationsmodul und zur Kommunikation mit dem fahrzeuginternen Kommunikationsmodul ein zweites schlüsselinternes Kommunikationsmodul. Das erste schlüsselinterne Kommunikationsmodul und das zweite schlüsselinterne Kommunikationsmodul verwenden vorzugsweise unterschiedliche Kommunikationsstandards. Beispielsweise erfolgt die Kommunikation zwischen dem mobilen Endgerät und dem elektronischen Fahrzeugschlüssel und/oder zwischen dem elektronischen Fahrzeugschlüssel und dem fahrzeuginternen Kommunikationsmodul mit 20 kHz, 125 kHz, 130 kHz, 433 MHz, 868 MHz, 315 MHz, per Bluetooth, per Infrarot, per RFID, per Mobilfunk, per Internet oder unter Verwendung eines lokalen Netzwerks. Das mobile Endgerät kann beispielsweise ein Smartphone oder ein Tablet sein.
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Mittels des elektronischen Fahrzeugschlüssels können Nutzungsrechte an dem Fahrzeug auch entziehbar sein, wobei die durch den elektronischen Fahrzeugschlüssel durchführbare Entziehung von Nutzungsrechten an dem Fahrzeug mittels des mobilen Endgeräts steuerbar sein kann. Insbesondere, wenn Nutzungsrechte an dem Fahrzeug ohne eine zeitliche Beschränkung vergeben werden, ist es besonders wichtig, dass die vergebenen Nutzungsrechte an dem Fahrzeug auch nachträglich wieder entziehbar sind. Dadurch, dass die Nutzungsrechte an dem Fahrzeug durch den elektronischen Fahrzeugschlüssel entzogen werden können und die Bedienung durch das mobile Endgerät erfolgt, ist ein hohes Maß an Sicherheit und Bedienkomfort gewährleistet. Die Nutzungsrechte an dem Fahrzeug können beispielsweise elektronischen Fremdschlüsseln, anderen elektronischen portablen Geräten, ausgewählten Benutzern und/oder deren Benutzerkonten entzogen werden.
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Die Nutzungsrechte an dem Fahrzeug können einzelne oder sämtliche Fahrzeugfunktionen umfassen. Fahrzeugfunktionen sind beispielsweise die Ver- und Entriegelungsfunktion, die Fahrfunktion des Fahrzeugs, Sicherheitsfunktionen, wie beispielsweise die Airbagfunktion, Fahrerassistenzfunktionen, wie beispielsweise eine automatische Abstandskontrolle, eine automatische Temporegelung und/oder eine Spurhalteassistenzfunktion, Einstellfunktionen, wie beispielsweise Sitz- oder Spiegelverstellfunktionen, Komfortfunktionen, wie beispielsweise die Sitzklimatisierung, die Innenraumklimatisierung, die Navigationsfunktion oder die Infotainmentfunktion. Zur Nutzung des Fahrzeugs kann in bestimmten Situationen die Freigabe einzelner Fahrzeugfunktionen ausreichend sein. In anderen Situationen können auch sämtliche Fahrzeugfunktionen gleichzeitig freigegeben werden, sodass das Fahrzeug uneingeschränkt nutzbar ist.
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Die Vergabe und/oder die Entziehung von Nutzungsrechten an dem Fahrzeug kann entitätsbezogen erfolgen. Vorzugsweise erfolgt Vergabe und/oder die Entziehung von Nutzungsrechten an dem Fahrzeug personenbezogen. Somit können einzelnen oder mehreren Personen einzelne oder sämtliche Fahrzeugfunktionen zeitgleich begrenzt oder zeitlich unbegrenzt freigegeben werden. Die Vergabe und/oder die Entziehung von Nutzungsrechten an dem Fahrzeug kann auch indirekt personenbezogen erfolgen, sodass beispielsweise Benutzerkonten und/oder elektronischen Fahrzeugschlüsseln ausgewählter Personen Nutzungsrechte an dem Fahrzeug eingeräumt oder entzogen werden können.
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Mittels des elektronischen Fahrzeugschlüssels können auch Fahrzeugfunktionen und/oder mobile Online-Dienste erwerbbar sein, wobei der durch den elektronischen Fahrzeugschlüssel durchführbare Erwerb der Fahrzeugfunktionen und/oder der mobilen Online-Dienste mittels des mobilen Endgeräts steuerbar sein kann. Die mittels des elektronischen Fahrzeugschlüssels erwerbbaren Fahrzeugfunktionen und/oder mobilen Online-Dienste können dabei beispielsweise die Ver- und Entriegelungsfunktion, die Fahrfunktion, Sicherheitsfunktionen, wie beispielsweise die Airbagfunktion, Fahrerassistenzfunktionen, wie beispielsweise eine automatische Abstandskontrolle, eine automatische Temporegelung und/oder eine Spurhalteassistenzfunktion, Einstellfunktionen, wie beispielsweise Sitz- oder Spiegelverstellfunktionen, Komfortfunktionen, wie beispielsweise die Sitzklimatisierung, die Innenraumklimatisierung, die Navigationsfunktion oder die Infotainmentfunktion von einem oder mehreren Fahrzeugen umfassen.
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Die erworbenen Fahrzeugfunktionen und/oder die erworbenen mobilen Online-Dienste können auch mit mehreren Fahrzeugen nutzbar sein. Insbesondere können die erworbenen Fahrzeugfunktionen und/oder die erworbenen mobilen Online-Dienste für eine Gruppe von Fahrzeugen nutzbar sein. Dies ist beispielsweise im Bereich des Car-Sharings vorteilhaft. Ein Benutzer kann somit beispielsweise Fahrzeugfunktionen und/oder mobile Online-Dienste für sämtliche oder einzelne Fahrzeuge erwerben, welche sich innerhalb eines vorgegebenen Gebiets, beispielsweise innerhalb eines Stadtgebiets befinden. Somit kann der Benutzer eine Auswahl von Fahrzeugfunktionen und/oder mobilen Online-Diensten treffen, welche bei der Nutzung der innerhalb des Stadtgebiets befindlichen Fahrzeuge nutzen möchte. Die mit dem Erwerb verbundenen Nutzungsrechte an einem oder mehreren Fahrzeugen werden an den elektronischen Fahrzeugschlüssel oder ein Benutzerkonto gebunden und können gegenüber einem Fahrzeug beispielsweise durch den Besitz des elektronischen Fahrzeugschlüssels oder einer Anmeldung mit einem Benutzerkonto an dem jeweiligen Fahrzeug nachgewiesen werden.
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Das Kommunikationssystem kann ein Verwaltungssystem umfassen, welches dazu eingerichtet ist, die Nutzungsrechte an Fahrzeugen und/oder den Erwerb von Fahrzeugfunktionen und/oder mobilen Online-Diensten zu verwalten. Das Verwaltungssystem kann beispielsweise von einem Fahrzeughersteller oder einem Drittanbieter zur Verfügung gestellt werden. Durch ein entsprechendes Verwaltungssystem kann die Verwaltung von Nutzungsrechten an Fahrzeugen und/oder der Erwerb von Fahrzeugfunktionen und/oder mobilen Online-Diensten erheblich vereinfacht werden.
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Auf dem elektronischen Fahrzeugschlüssel und/oder dem mobilen Endgerät kann eine Fahrzeugverwaltungsanwendung installiert sein, welche dazu eingerichtet ist, auf das Verwaltungssystem zuzugreifen. Insbesondere weisen der elektronische Fahrzeugschlüssel und/oder das mobile Endgerät entsprechende Kommunikationsmodule auf, damit die Fahrzeugverwaltungsanwendung auf das Verwaltungssystem zugreifen kann. Vorzugsweise kann ein Benutzer, insbesondere mittels eines Benutzernamens und eines Passworts, ein Benutzerkonto über die Fahrzeugverwaltungsanwendung aufrufen. In dem Benutzerkonto sind vorzugsweise persönliche Daten des Benutzers sowie Informationen zur Kaufabwicklung gespeichert. Außerdem kann mittels der Fahrzeugverwaltungsanwendung die Verwaltung von Nutzungsrechten an dem Fahrzeug und/oder der Erwerb von Fahrzeugfunktionen und/oder mobilen Online-Diensten erfolgen.
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Die Fahrzeugverwaltungsanwendung kann dazu eingerichtet sein, eine graphische Oberfläche zur Verwaltung der Nutzungsrechte an dem Fahrzeug und/oder zum Erwerb von Fahrzeugfunktionen und/oder mobilen Online-Diensten auf dem mobilen Endgerät anzuzeigen. Beispielsweise umfasst die Fahrzeugverwaltungsanwendung eine Menüstruktur, welche dem Benutzer des mobilen Endgeräts angezeigt wird. Durch eine entsprechende Auswahl eines Menüpunktes kann der Benutzer anderen Personen Nutzungsrechte an dem Fahrzeug freigeben oder entziehen. Alternativ oder zusätzlich kann der Benutzer durch eine entsprechende Auswahl eines Menüpunktes Fahrzeugfunktionen und/oder mobile Online-Dienste erwerben. Die graphische Oberfläche ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass diese eine komfortable Bedienung über einen Touchscreen erlaubt.
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Zumindest ein Teil des Verwaltungssystems kann als dezentrales Verwaltungssystem auf dem elektronischen Fahrzeugschlüssel ausgeführt sein. Dadurch, dass das Verwaltungssystem dezentral auf dem elektronischen Fahrzeugschlüssel ausgeführt ist, ist keine Verbindung zu einem Zentralrechner notwendig, wodurch die Vergabe von Nutzungsrechten an dem Fahrzeug, beispielsweise an elektronische Fremdschlüssel, andere elektronische portable Geräte, ausgewählte Benutzer und/oder deren Benutzerkonten, die Entziehung dieser Nutzungsrechte an dem Fahrzeug sowie der Erwerb von Fahrzeugfunktionen und/oder mobilen Online-Diensten erheblich vereinfacht wird. Insbesondere kann die Vergabe und/oder Entziehung von Nutzungsrechten an dem Fahrzeug sowie der Erwerb von Fahrzeugfunktionen und/oder mobilen Online-Diensten erfolgen, ohne dass eine Internetverbindung notwendig ist. Dies kann beispielsweise an Orten ohne Netzverfügbarkeit, wie etwa in Tiefgeragen, oder bei der Verwaltung von Nutzungsrechten an Fahrzeugen einer Fahrzeugflotte vorteilhaft sein.
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Das Kommunikationssystem kann ferner einen Zentralrechner aufweisen, wobei der Zentralrechner zumindest einen Teil des Verwaltungssystems umfasst. Der Zentralrechner ist vorzugsweise als Server und/oder als Backend eines Fahrzeugherstellers oder eines Drittanbieters ausgebildet. Der Zentralrechner kann eine Datenbank umfassen, auf welche das Verwaltungssystem zur Verwaltung von Nutzungsrechten an Fahrzeugen sowie dem Erwerb von Fahrzeugfunktionen und/oder mobilen Online-Diensten zugreift. Beispielsweise ist der Zentralrechner mit dem Internet verbunden. Insbesondere ist die Fahrzeugverwaltungsanwendung dazu eingerichtet, eine Kommunikationsverbindung mit dem Zentralrechner aufzubauen, insbesondere über das Internet.
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Das mobile Endgerät kann dazu eingerichtet sein, dem elektronischen Fahrzeugschlüssel ein geräteinternes Kommunikationsmodul freizugeben, wobei der elektronische Fahrzeugschlüssel dazu eingerichtet sein kann, das freigegebene geräteinterne Kommunikationsmodul des mobilen Endgeräts zu nutzen. Das geräteinterne Kommunikationsmodul kann beispielsweise ein Funkmodul sein, welche die Verbindung mit einem lokalen Funknetz und/oder den Aufbau einer Mobilfunkverbindung erlaubt. Somit werden die Kommunikationsmöglichkeiten des elektronischen Fahrzeugschlüssels erweitert, ohne dass die dafür notwendige Hardware in dem elektronischen Fahrzeugschlüssel vorhanden sein muss. Auf diese Weise wird vermieden, dass es aufgrund von zusätzlichen Kommunikationseinheiten innerhalb des elektronischen Fahrzeugschlüssels zu einer weiteren Bauraumbeanspruchung und einem zusätzlichen Energiebedarf kommt. Die Lebensdauer der Fahrzeugschlüsselbatterie wird somit nicht beeinträchtigt, obwohl die Kommunikationsfähigkeit des elektronischen Fahrzeugschlüssels erweitert wird. Insbesondere ist der elektronische Fahrzeugschlüssel über das freigegebene Kommunikationsmodul des mobilen Endgeräts mit dem Internet verbindbar. Eine Internetverbindung des elektronischen Fahrzeugschlüssels erlaubt einen Zugriff auf den Schlüssel auch von anderen Geräten, welche mit dem Internet verbunden sind. Beispielsweise kann somit von einer entfernten Position mittels eines anderen mobilen Endgeräts, wie beispielsweise einem Smartphone oder einem Tablet, oder eines Personal Computers auf den elektronischen Fahrzeugschlüssel zugegriffen werden, wenn diesem die Internetkonnektivität des mobilen Endgeräts zur Verfügung steht. Das mobile Endgerät kann außerdem dazu eingerichtet sein, direkt mit einem fahrzeuginternen Kommunikationsmodul zu kommunizieren. Somit ist nicht nur eine direkte Kommunikation zwischen dem elektronischen Fahrzeugschlüssel und dem Fahrzeug, sondern auch eine direkte Kommunikation zwischen dem mobilen Endgerät und dem Fahrzeug möglich. Das fahrzeuginterne Kommunikationsmodul, welches zur Kommunikation zwischen dem mobilen Endgerät und dem Fahrzeug dient, kann entweder dasselbe oder ein anderes fahrzeuginternes Kommunikationsmodul sein, als jenes, welches zur Kommunikation zwischen dem elektronischen Fahrzeugschlüssel und dem Fahrzeug verwendet wird. Das mobile Endgerät kann ferner dazu eingerichtet sein, mit dem Zentralrechner zu kommunizieren, vorzugsweise über das freigebare geräteinterne Kommunikationsmodul des mobilen Endgeräts. Außerdem kann der elektronische Fahrzeugschlüssel dazu eingerichtet sein, mit dem Zentralrechner zu kommunizieren, vorzugsweise über das freigebare geräteinterne Kommunikationsmodul des mobilen Endgeräts. Somit kann sich der elektronische Fahrzeugschlüssel direkt auf dem Zentralrechner anmelden.
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Der elektronische Fahrzeugschlüssel kann dazu eingerichtet sein, andere elektronische Fahrzeugschlüssel zur Kommunikation mit dem fahrzeuginternen Kommunikationsmodul zu berechtigen. Die Berechtigung kann beispielsweise die Nutzung von Fahrzeugfunktionen und/oder mobilen Online-Diensten umfassen. Das fahrzeuginterne Kommunikationsmodul kann dabei dasselbe oder ein anderes fahrzeuginternes Kommunikationsmodul als jenes sein, mit welchem der elektronische Fahrzeugschlüssel kommuniziert. Die Berechtigung von anderen elektronischen Fahrzeugschlüsseln kann über ein Aufforderung-Antwort-Verfahren (Challenge-Response-Verfahren) erfolgen.
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Der elektronische Fahrzeugschlüssel kann ein personalisierter und/oder personenbezogener elektronischer Fahrzeugschlüssel sein. Ein solcher elektronischer Fahrzeugschlüssel wird vorzugsweise von einem Fahrzeughersteller zur Nutzung durch einen Benutzer oder eine Benutzergruppe herausgegeben und ist grundsätzlich nicht fest an ein spezifisches Fahrzeug gebunden. Der Benutzer oder die Benutzergruppe haben beispielsweise die Möglichkeit, den elektronischen Fahrzeugschlüssel über ein entsprechendes Verwaltungssystem, beispielsweise über den Zentralrechner, oder lokal mit einem oder mehreren Fahrzeugen zu koppeln, um diese Fahrzeuge mit dem elektronischen Fahrzeugschlüssel nutzen zu können. Vorzugsweise wird der Benutzer beim Einsteigen in das Fahrzeug dann automatisch mit einem auf dem elektronischen Fahrzeugschlüssel hinterlegten Kundenkonto angemeldet. An dieses Kundenkonto können auch die Nutzungsberechtigungen und/oder erworbene Fahrzeugfunktionen oder erworbene mobile Online-Dienste gekoppelt sein. Beispielsweise ist zum Anmelden eine Zwei-Faktor-Authentisierung notwendig. Insbesondere stellt der elektronische Fahrzeugschlüssel einen kryptographischen Faktor für die Zwei-Faktor-Authentisierung bereit, insbesondere einen Besitznachweis. Der elektronische Fahrzeugschlüssel dient somit auch als Authentisierungsnachweis. Alternativ kann der elektronische Fahrzeugschlüssel auch ein herkömmlicher fahrzeuggebundener elektronischer Fahrzeugschlüssel sein.
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Der elektronische Fahrzeugschlüssel kann dazu eingerichtet sein, mit mehreren unterschiedlichen fahrzeuginternen Kommunikationsmodulen und/oder mit mehreren unterschiedlichen mobilen Endgeräten zu kommunizieren. Hierdurch ist der elektronische Fahrzeugschlüssel für mehrere Fahrzeuge nutzbar. Vorzugsweise sind die entsprechenden Nutzungsberechtigungen des Benutzers für die mehreren Fahrzeuge auch auf dem Benutzerkonto des Benutzers hinterlegt. Wenn der elektronische Fahrzeugschlüssel dazu eingerichtet ist, mit mehreren mobilen Endgeräten zu kommunizieren, ist die Verwendung des elektronischen Fahrzeugschlüssels durch eine Benutzergruppe erheblich vereinfacht. Die Mitglieder der Benutzergruppe können somit jeweils mit ihren mobilen Endgeräten auf den elektronischen Fahrzeugschlüssel zugreifen. Allerdings kann es aus Sicherheitsgründen angeraten oder sogar notwendig sein, dass der elektronische Fahrzeugschlüssel ausschließlich mit einem mobilen Endgerät gleichzeitig gekoppelt sein kann, um Missbrauch vorzubeugen.
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Der elektronische Fahrzeugschlüssel kann ebenfalls dazu eingerichtet sein, zu versendende Mitteilungen kryptographisch gegen Modifikation und/oder Abhören abzusichern, insbesondere kryptographisch zu signieren. Dadurch, dass der elektronische Fahrzeugschlüssel dazu geeignet ist, zu versendende Mitteilungen kryptographisch zu signieren, kann die Authentizität der Mitteilungen geprüft werden. Der elektronische Fahrzeugschlüssel kann einen Speicher umfassen, auf welchem kryptographisches Material hinterlegt ist. Die Daten auf dem Speicher des elektronischen Fahrzeugschlüssels können teilweise oder vollständig als Klartext beziehungsweise als Dechiffrat und/oder als Geheimtext gespeichert sein. Der Geheimtext kann entweder durch einen reversiblen Vorgang oder durch einen irreversiblen Vorgang aus einem Klartext erzeugt worden sein. Ist der Geheimtext durch einen reversiblen Vorgang aus einem Klartext erzeugt worden, so kann der Erzeugungsvorgang umgekehrt werden, um aus dem Geheimtext den Klartext zu erzeugen. Ist der Geheimtext durch einen irreversiblen Vorgang aus einem Klartext erzeugt worden, so kann durch die Umkehrung des Erzeugungsvorgangs aus dem Geheimtext der Klartext nicht erzeugt werden. Der irreversible Vorgang kann auf einer Hashfunktion basieren.
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Der elektronische Fahrzeugschlüssel kann eine offene API (application programming interface) Schnittstelle zur Verfügung stellen. Das mobile Endgerät kann unter Verwendung einer verfügbaren Kommunikationstechnologie, wie beispielsweise Bluetooth, NFC, ZigBee, USB, direkt mit dem elektronischen Fahrzeugschlüssel kommunizieren. Zur Absicherung der Kommunikation zwischen dem mobilen Endgerät und dem elektronischen Fahrzeugschlüssel kann eine Authentisierung zwischen dem elektronischen Fahrzeugschlüssel und dem mobilen Endgerät erfolgen. Die Authentisierung kann einseitig oder beidseitig erfolgen. Durch die Authentisierung kann die Anwesenheit der Gegenstelle geprüft werden. Die Kommunikation zwischen dem mobilen Endgerät und dem elektronischen Fahrzeugschlüssel kann auch verschlüsselt und/oder authentisiert werden, indem eine kryptographische Lösung zum Schutz gewählt wird. Die Fahrzeugverwaltungsanwendung und die Logik laufen hierbei vorzugsweise auf dem mobilen Endgerät. Die Fahrzeugverwaltungsanwendung kann somit auf die Funktionen und den Speicher des elektronischen Fahrzeugschlüssels zugreifen.
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Alternativ existiert eine vertrauenswürdige Laufzeitumgebung (Trusted Execution Environment (TEE)) auf dem elektronischen Fahrzeugschlüssel. In dieser Laufzeitumgebung laufen vorzugsweise lediglich Anwendungen, welche von dem Hersteller des Fahrzeugs zugelassen oder freigegeben worden sind. Vorzugsweise sind diese Anwendungen auch nur über einen abgesicherten Prozess in die Laufzeitumgebung einbringbar. Die Ausprägung dieses Prozesses hängt von der verwendeten Technologie der Laufzeitumgebung ab. Das mobile Endgerät ist vorzugsweise dazu eingerichtet, bei der Kopplung eine Fernwartungssitzung mit dem elektronischen Fahrzeugschlüssel aufzubauen, beispielsweise über Virtual Network Computing. Das mobile Endgerät wird in diesem Fall als reines Anzeige- und Bediengerät verwendet und/oder dient als Schnittstelle zum Internet. Die Fahrzeugverwaltungsanwendung läuft somit auf dem elektronischen Fahrzeugschlüssel und auch die Berechnung der Oberflächen und Grafiken erfolgt auf dem elektronischen Fahrzeugschlüssel. Diese Oberflächen werden dann zur Anzeige an das mobile Endgerät gesendet. Andersherum sendet das mobile Endgerät Steuerungsbefehle und/oder Daten aus dem Internet an den elektronischen Fahrzeugschlüssel in die gesicherte Umgebung. Die Anwendungslogik läuft somit vollständig auf dem elektronischen Fahrzeugschlüssel und liegt damit unter der Kontrolle des Fahrzeugherstellers. Es erfolgt vorzugsweise eine entsprechende Absicherung beziehungsweise Authentisierung der Daten von dem mobilen Endgerät, beispielsweise der Steuerungsbefehle und/oder der Daten aus dem Internet, sodass keine fehlerhaften oder manipulierten Daten in die gesicherte Laufzeitumgebung eindringen können.
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Vorzugsweise sind die Benutzerdaten auf dem mobilen Endgerät und/oder dem elektronischen Fahrzeugschlüssel gesichert. Beispielsweise erfolgt die Absicherung durch eine Pin- oder Passwortabfrage beim Verbinden zwischen dem mobilen Endgerät und dem elektronischen Fahrzeugschlüssel. Auf diese Weise wird ein einfacher und leichter Zugriffsschutz vor Manipulation geboten.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen. Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung erläutert. Es zeigt:
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1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems in einer schematischen Darstellung.
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1 zeigt ein Kommunikationssystem 10 zur Verwaltung von Nutzungsrechten an einem Fahrzeug 12. Das Kommunikationssystem 10 umfasst ein Fahrzeug 12, ein mobiles Endgerät 16, einen elektronischen Fahrzeugschlüssel 18 und einen Zentralrechner 20.
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Das Fahrzeug 12 weist zwei fahrzeuginterne Kommunikationsmodule 14a, 14b auf. Mittels des fahrzeuginternen Kommunikationsmoduls 14a kommuniziert das Fahrzeug 12 mit dem elektronischen Fahrzeugschlüssel 18. Zur Kommunikation zwischen dem fahrzeuginternen Kommunikationsmodul 14a und dem elektronischen Fahrzeugschlüssel 18 wird die auf dem Bluetooth Standard basierende Kommunikationsverbindung 24 genutzt. Mittels des fahrzeuginternen Kommunikationsmoduls 14b kommuniziert das Fahrzeug 12 mit dem mobilen Endgerät 16 und dem Zentralrechner 20. Zur Kommunikation zwischen dem fahrzeuginternen Kommunikationsmodul 14b und dem mobilen Endgerät 16 wird die auf Mobilfunk basierende Kommunikationsverbindung 26 genutzt. Zur Kommunikation zwischen dem fahrzeuginternen Kommunikationsmodul 14b und dem Zentralrechner 20 wird die auf Mobilfunk basierende Kommunikationsverbindung 30 genutzt.
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Das mobile Endgerät 16 ist dazu eingerichtet, dem elektronischen Fahrzeugschlüssel 18 ein geräteinternes Kommunikationsmodul freizugeben, wobei der elektronische Fahrzeugschlüssel 18 dazu eingerichtet ist, das freigegebene geräteinterne Kommunikationsmodul des mobilen Endgeräts 16 zu nutzen. Somit kann der elektronische Fahrzeugschlüssel 18 über das freigebare geräteinterne Kommunikationsmodul des mobilen Endgeräts 16 mit dem Zentralrechner 20 kommunizieren. Der Zentralrechner 20 ist nämlich dazu eingerichtet, mit dem mobilen Endgerät 16 über die Kommunikationsverbindung 28 zu kommunizieren. Der elektronische Fahrzeugschlüssel 18 ist ein personalisierter und personenbezogener elektronischer Fahrzeugschlüssel 18, welcher dazu eingerichtet ist, zu versendende Mitteilungen kryptographisch gegen Modifikation und/oder Abhören abzusichern.
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Das Kommunikationssystem 10 weist außerdem ein Verwaltungssystem 21a, 21b auf, welches dazu eingerichtet ist, die Nutzungsrechte an Fahrzeugen und den Erwerb von Fahrzeugfunktionen und mobilen Online-Diensten zu verwalten. Ein erster Teil 21a des Verwaltungssystems 21a, 21b ist als dezentrales Verwaltungssystem auf dem elektronischen Fahrzeugschlüssel 18 ausgeführt. Ein zweiter Teil 21b des Verwaltungssystems 21a, 21b ist als zentrales Verwaltungssystem auf dem Zentralrechner 20 ausgeführt.
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Der elektronische Fahrzeugschlüssel 18 ist dazu eingerichtet, mit dem mobilen Endgerät 16 über die Kommunikationsverbindung 22 zu kommunizieren. Auf dem elektronischen Fahrzeugschlüssel 18 und auf dem mobilen Endgerät 16 ist jeweils eine Fahrzeugverwaltungsanwendung installiert, welche dazu eingerichtet ist, auf das Verwaltungssystem 21a, 21b zuzugreifen, wobei die Fahrzeugverwaltungsanwendung dazu eingerichtet ist, eine graphische Oberfläche zur Verwaltung der Nutzungsrechte an dem Fahrzeug 12 und zum Erwerb von Fahrzeugfunktionen und mobilen Online-Diensten auf dem mobilen Endgerät 16 anzuzeigen.
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Mittels des elektronischen Fahrzeugschlüssels 18 sind Nutzungsrechte an dem Fahrzeug 12 vergebbar und entziehbar. Außerdem sind mittels des elektronischen Fahrzeugschlüssels 18 Fahrzeugfunktionen und/oder mobile Online-Dienste erwerbbar.
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Die durch den elektronischen Fahrzeugschlüssel 18 durchführbare Vergabe von Nutzungsrechten an dem Fahrzeug 12 und die durch den elektronischen Fahrzeugschlüssel 18 durchführbare Entziehung von Nutzungsrechten an dem Fahrzeug 12 ist mittels des mobilen Endgeräts 16 steuerbar. Außerdem ist der durch den elektronischen Fahrzeugschlüssel 18 durchführbare Erwerb der Fahrzeugfunktionen und der mobilen Online-Dienste mittels des mobilen Endgeräts 16 steuerbar.
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Die Vergabe und die Entziehung von Nutzungsrechten an dem Fahrzeug 12 erfolgt personenbezogen, wobei die Nutzungsrechte an dem Fahrzeug 12 sämtliche Fahrzeugfunktionen umfassen, nämlich beispielsweise die Ver- und Entriegelungsfunktion, die Fahrfunktion des Fahrzeugs 12, Sicherheitsfunktionen, wie beispielsweise die Airbagfunktion, Fahrerassistenzfunktionen, wie beispielsweise eine automatische Abstandskontrolle, eine automatische Temporegelung und/oder eine Spurhalteassistenzfunktion, Einstellfunktionen, wie beispielsweise Sitz- oder Spiegelverstellfunktionen, Komfortfunktionen, wie beispielsweise die Sitzklimatisierung, die Innenraumklimatisierung, die Navigationsfunktion oder die Infotainmentfunktion. Die erworbenen Fahrzeugfunktionen und die erworbenen mobilen Online-Dienste sind auch mit mehreren Fahrzeugen nutzbar.
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Dadurch, dass die durch den elektronischen Fahrzeugschlüssel durchführbare Vergabe und Entziehung von Nutzungsrechten an dem Fahrzeug sowie der Erwerb von Fahrzeugfunktionen und mobilen Online-Diensten mittels des mobilen Endgeräts steuerbar sind, wird der Bedienkomfort durch die Erfindung erheblich gesteigert, wobei aufgrund der Notwendigkeit des Besitzes des elektronischen Fahrzeugschlüssels ein hoher Grad an Sicherheit gewährleistet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kommunikationssystem
- 12
- Fahrzeug
- 14a, 14b
- fahrzeuginterne Kommunikationsmodule
- 16
- mobiles Endgerät
- 18
- elektronischer Fahrzeugschlüssel
- 20
- Zentralrechner
- 21a, 21b
- Verwaltungssystem
- 22–30
- Kommunikationsverbindungen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202011105142 U1 [0004]
- DE 102012022786 A1 [0007]
- US 2011/0112969 A1 [0008]
- DE 102013006070 A1 [0009]
