DE102020120091A1

DE102020120091A1 - Sensorbasierte kopplung zwischen vorrichtung und fahrzeug

Info

Publication number: DE102020120091A1
Application number: DE102020120091.9A
Authority: DE
Inventors: Yu Seung Kim
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-08-07
Filing date: 2020-07-29
Publication date: 2021-02-11
Also published as: CN112437433A; US10750557B1

Abstract

Diese Offenbarung stellt eine sensorbasierte Kopplung zwischen einer Vorrichtung und einem Fahrzeug bereit. Ein Fahrzeug beinhaltet einen drahtlosen Sendeempfänger, der dazu konfiguriert ist, mit einer mobilen Vorrichtung zu kommunizieren; einen Fahrzeugsensor, der dazu konfiguriert ist, Fahrzeugbewegungsdaten bereitzustellen; und einen oder mehrere Prozessoren, der/die dazu konfiguriert ist/sind, als Reaktion auf den Empfang einer Authentifizierungsanforderung von der mobilen Vorrichtung eine Anforderung für einen Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck für einen ersten Zeitrahmen an die mobile Vorrichtung zu senden, den Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck von der mobilen Vorrichtung zu empfangen, einen Fahrzeugbewegungsfingerabdruck für den ersten Zeitrahmen unter Verwendung der Fahrzeugbewegungsdaten zu erzeugen, als Reaktion darauf, dass eine Fahrmanövereingabeintensität über einem Eingabeschwellenwert liegt, den Fahrzeugbewegungsfingerabdruck mit dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck zu vergleichen, um eine Ähnlichkeitsbewertung zu erzeugen, und als Reaktion darauf, dass die Ähnlichkeitsbewertung mindestens einen vordefinierten Schwellenwert für die Ähnlichkeit zwischen dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck und dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck angibt, eine drahtlose Verbindung zwischen der mobilen Vorrichtung und dem Fahrzeug über den drahtlosen Sendeempfänger zu authentifizieren.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen ein Kopplungsverfahren zwischen einer mobilen Vorrichtung und einem Fahrzeug. Konkreter gesagt, betrifft die vorliegende Offenbarung ein Kopplungsverfahren zwischen einer mobilen Vorrichtung und einem Fahrzeug basierend auf Bewegungssensordaten.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Viele mobile Vorrichtungen (z. B. Smartphones) werden in der Fahrzeugkabine verwendet, um eine bessere Benutzererfahrung bereitzustellen. Die mobilen Vorrichtungen können über verschiedene drahtlose Kommunikationsprotokolle, wie etwa Bluetooth, Wi-Fi oder dergleichen, mit dem Netzwerk in der Fahrzeugkabine gekoppelt werden. Ein typischer drahtloser Authentifizierungs- und Kopplungsprozess erfordert eine erhebliche Beteiligung des Benutzers. Beispielsweise kann das Fahrzeug einen Benutzer mit einem Passcode auf einer Anzeige auffordern und den Benutzer dazu auffordern, den Passcode auf der mobilen Vorrichtung einzugeben. Wenn der Benutzer das Fahrzeug wechselt, muss der Benutzer möglicherweise den Kopplungsprozess erneut mit dem neuen Fahrzeug durchführen.
KURZDARSTELLUNG
In einer oder mehreren veranschaulichenden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Fahrzeug einen drahtlosen Sendeempfänger, der dazu konfiguriert ist, mit einer mobilen Vorrichtung zu kommunizieren; einen Fahrzeugsensor, der dazu konfiguriert ist, Fahrzeugbewegungsdaten bereitzustellen; und einen oder mehrere Prozessoren, der/die dazu konfiguriert ist/sind, als Reaktion auf den Empfang einer Authentifizierungsanforderung von der mobilen Vorrichtung eine Anforderung für einen Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck für einen ersten Zeitrahmen an die mobile Vorrichtung zu senden, den Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck von der mobilen Vorrichtung zu empfangen, einen Fahrzeugbewegungsfingerabdruck für den ersten Zeitrahmen unter Verwendung der Fahrzeugbewegungsdaten zu erzeugen, als Reaktion darauf, dass eine Fahrmanövereingabeintensität über einem Eingabeschwellenwert liegt, den Fahrzeugbewegungsfingerabdruck mit dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck zu vergleichen, um eine Ähnlichkeitsbewertung zu erzeugen, die für die Ähnlichkeit zwischen dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck und dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck repräsentativ ist, und als Reaktion darauf, dass die Ähnlichkeitsbewertung mindestens einen vordefinierten Schwellenwert für die Ähnlichkeit zwischen dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck und dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck angibt, eine drahtlose Verbindung zwischen der mobilen Vorrichtung und dem Fahrzeug über den drahtlosen Sendeempfänger zu authentifizieren, wobei die Fahrmanövereingabeintensität die Intensität der Eingabe beinhaltet, die an mindestens einem von Folgendem empfangen wird: einem Gangschalthebel, einem Gaspedal, einem Bremspedal oder einem Lenkrad.
In einer oder mehreren veranschaulichenden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Verfahren für ein Fahrzeug das Sammeln von Fahrzeugbewegungsdaten über einen Bewegungssensor; als Reaktion auf den Empfang einer Authentifizierungsanforderung von einer mobilen Vorrichtung das Senden einer Anforderung für einen Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck für einen ersten Zeitrahmen an die mobile Vorrichtung; das Empfangen des Vorrichtungsbewegungsfingerabdrucks von der mobilen Vorrichtung; das Erzeugen eines Fahrzeugbewegungsfinderabdrucks für den ersten Zeitrahmen unter Verwendung der über einen Fahrzeugsensor gesammelten Fahrzeugbewegungsdaten; das Erzeugen einer Entropie des Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks unter Verwendung einer Bitfrequenz des Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks; das Vergleichen der Entropie mit einem vordefinierten Schwellenwert; als Reaktion darauf, dass die Entropie über einem vordefinierten Schwellenwert liegt, das Vergleichen des Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks mit dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck, um eine Ähnlichkeitsbewertung zu erzeugen, die für die Ähnlichkeit zwischen dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck und dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck repräsentativ ist; und als Reaktion darauf, dass eine Ähnlichkeitsbewertung mindestens einen Bewertungsschwellenwert für die Ähnlichkeit zwischen dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck und dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck angibt, das Authentifizieren einer drahtlosen Verbindung zwischen der mobilen Vorrichtung und dem Fahrzeug.
In einer oder mehreren veranschaulichenden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein nichttransitorisches computerlesbares Medium Anweisungen, die bei Ausführung durch einen Prozessor eines Fahrzeugs den Prozessor dazu veranlassen, als Reaktion auf den Empfang einer Authentifizierungsanforderung von einer mobilen Vorrichtung eine Anforderung für einen Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck für einen ersten Zeitrahmen an die mobile Vorrichtung zu senden, den Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck von der mobilen Vorrichtung zu empfangen, einen Fahrzeugbewegungsfingerabdruck für den ersten Zeitrahmen unter Verwendung von über einen Fahrzeugsensor erkannten Fahrzeugbewegungsdaten zu erzeugen, eine Entropie des Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks unter Verwendung einer Bitfrequenz des Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks zu erzeugen, die Entropie mit einem Entropieschwellenwert zu vergleichen, als Reaktion darauf, dass die Entropie über dem Entropieschwellenwert liegt und eine Fahrmanövereingabeintensität über einem Eingabeschwellenwert liegt, den Fahrzeugbewegungsfingerabdruck mit dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck zu vergleichen, um eine Ähnlichkeitsbewertung zu erzeugen, die für die Ähnlichkeit zwischen dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck und dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck repräsentativ ist, und als Reaktion darauf, dass die Ähnlichkeitsbewertung mindestens einen vordefinierten Schwellenwert für die Ähnlichkeit zwischen dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck und dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck angibt, eine drahtlose Verbindung zwischen der mobilen Vorrichtung und dem Fahrzeug zu authentifizieren, wobei die Fahrmanövereingabeintensität die Intensität der Eingabe beinhaltet, die an mindestens einem von Folgendem empfangen wird: einem Gangschalthebel, einem Gaspedal, einem Bremspedal oder einem Lenkrad.
Figurenliste
Für ein besseres Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie diese durchgeführt werden kann, werden nun Ausführungsformen davon ausschließlich als nicht einschränkende Beispiele beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen wird, in denen Folgendes gilt:

1 veranschaulicht eine beispielhafte Blocktopologie eines Fahrzeugsystems einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 veranschaulicht ein beispielhaftes Sensordiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3 veranschaulicht ein beispielhaftes Vektorähnlichkeitsdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
4 veranschaulicht ein beispielhaftes Prozessdiagramm zum Erzeugen von Sensorfingerabdrücken einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
5 veranschaulicht ein beispielhaftes Bewegungsfingerabdruckdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
6 veranschaulicht ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für einen Kopplungsauthentifizierungsprozess einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
7 veranschaulicht ein beispielhaftes Sensordaten- und Fahrmanöverdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
8 veranschaulicht ein beispielhaftes Ablaufdiagramm zum Umsetzen eines Fuzzy-Commitment-Verschlüsselungsschemas einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nach Bedarf werden in dieser Schrift detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen rein beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen umgesetzt werden kann. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Demnach sind die in dieser Schrift offenbarten konkreten strukturellen und funktionellen Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann den vielfältigen Gebrauch der vorliegenden Erfindung zu lehren.
Die vorliegende Offenbarung stellt im Allgemeinen eine Vielzahl von Schaltungen oder anderen elektrischen Vorrichtungen bereit. Alle Verweise auf die Schaltungen und anderen elektrischen Vorrichtungen und die von diesen jeweils bereitgestellten Funktionen sollen nicht darauf beschränkt sein, nur das einzuschließen, was in dieser Schrift veranschaulicht und beschrieben ist. Während den verschiedenen Schaltungen oder anderen elektrischen Vorrichtungen bestimmte Bezeichnungen zugewiesen werden können, können derartige Schaltungen und andere elektrische Vorrichtungen basierend auf der jeweiligen Art der gewünschten elektrischen Umsetzung miteinander kombiniert sein und/oder auf eine beliebige Weise getrennt sein. Es liegt auf der Hand, dass beliebige in dieser Schrift offenbarte Schaltungen oder andere elektrische Vorrichtungen eine beliebige Anzahl an Mikroprozessoren, integrierten Schaltungen, Speichervorrichtungen (z. B. FLASH, Direktzugriffsspeicher (random access memory - RAM), Festwertspeicher (read only memory - ROM), elektrisch programmierbaren Festwertspeicher (electrically programmable read only memory - EPROM), elektrisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (electrically erasable programmable read only memory - EEPROM) oder andere geeignete Varianten davon) und Software beinhalten können, die miteinander zusammenwirken, um den/die in dieser Schrift offenbarten Vorgang/Vorgänge durchzuführen. Zusätzlich kann eine beliebige oder können mehrere beliebige der elektrischen Vorrichtungen dazu konfiguriert sein, ein Computerprogramm auszuführen, das in einem nichttransitorischen computerlesbaren Medium umgesetzt ist, das dazu programmiert ist, eine beliebige Anzahl der offenbarten Funktionen durchzuführen.
Die vorliegende Offenbarung sieht unter anderem ein Verfahren und System zum Koppeln einer mobilen Vorrichtung mit einem Fahrzeug vor. Konkreter gesagt, sieht die vorliegende Offenbarung ein Verfahren und System zum Koppeln einer mobilen Vorrichtung mit einem Fahrzeug basierend auf Bewegungssensordaten vor.
Um einen Kopplungsprozess zwischen einem Fahrzeug und einer mobilen Vorrichtung zu vereinfachen, wird der Benutzereingriff vorzugsweise minimiert oder reduziert. Stattdessen kann der Kopplungsprozess auf Sensordaten basieren, die sowohl durch das Fahrzeug als auch durch die mobile Vorrichtung gesammelt wurden. Beispielsweise können sowohl das Fahrzeug als auch die vom Benutzer getragene mobile Vorrichtung mit Bewegungserfassungsmerkmalen bereitgestellt sein, die durch einen Bewegungssensor, wie etwa einen Kreisel, und/oder einen Beschleunigungsmesser aktiviert werden, um Bewegungen einschließlich Beschleunigung, Verzögerung oder dergleichen zu erkennen. Im Fahrzeuginneren sollten die Bewegungen, die durch die Bewegungssensoren sowohl des Fahrzeugs als auch der mobilen Vorrichtung erkannt werden, ähnlich sein und einander entsprechen. Durch das Vergleichen der Bewegungen des Fahrzeugs und der mobilen Vorrichtung kann das Fahrzeug die zu koppelnde mobile Vorrichtung ohne Benutzereingriff bestimmen.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine beispielhafte Blocktopologie eines Fahrzeugsystems 100 einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Ein Fahrzeug 102 kann verschiedene Arten von Automobilen, Softroadern (crossover utility vehicle - CUV), Geländewagen (sport utility vehicle - SUV), Lastwagen, Wohnmobilen (recreational vehicle - RV), Booten, Flugzeugen oder sonstigen mobilen Maschinen zum Befördern von Personen oder Transportieren von Gütern beinhalten. In vielen Fällen kann das Fahrzeug 102 durch eine Brennkraftmaschine angetrieben werden. Als eine weitere Möglichkeit kann es sich bei dem Fahrzeug 102 um Folgendes handeln: ein Batterie-Elektrofahrzeug (battery electric vehicle - BEV), ein Hybrid-Elektrofahrzeug (hybrid electric vehicle - HEV), das sowohl durch eine Brennkraftmaschine als auch durch einen oder mehrere Elektromotoren angetrieben wird, wie etwa ein Serienhybrid-Elektrofahrzeug (series hybrid electric vehicle - SHEV), ein Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug (plug-in hybrid electric vehicle - PHEV) oder ein Parallel/Serienhybrid-Fahrzeug (parallel/series hybrid vehicle - PSHEV), ein Boot, ein Luftfahrzeug oder eine andere mobile Maschine zum Befördern von Personen oder Transportieren von Gütern. Als ein Beispiel kann das System 100 das SYNC-System beinhalten, hergestellt durch die Ford Motor Company in Dearborn, Michigan. Es ist anzumerken, dass das veranschaulichte System 100 lediglich ein Beispiel ist und mehr, weniger und/oder anders angeordnete Elemente verwendet werden können.
Wie in 1 veranschaulicht, kann eine Rechenplattform 104 einen oder mehrere Prozessoren 106 beinhalten, die dazu konfiguriert sind, Anweisungen, Befehle und andere Routinen durchzuführen, um die in dieser Schrift beschriebenen Prozesse zu unterstützen. Zum Beispiel kann die Rechenplattform 104 dazu konfiguriert sein, Anweisungen von Fahrzeuganwendungen 108 zum Bereitstellen von Merkmalen, wie etwa Navigation, Verarbeitung digitaler Schlüssel und drahtloser Kommunikation, auszuführen. Derartige Anweisungen und andere Daten können nichtflüchtig unter Verwendung vielfältiger Arten von computerlesbaren Speichermedien 110 gepflegt werden. Das computerlesbare Medium 110 (auch als prozessorlesbares Medium oder Speicher bezeichnet) beinhaltet ein beliebiges nichttransitorisches Medium (z. B. ein physisches Medium), das an der Bereitstellung von Anweisungen oder anderen Daten beteiligt ist, die durch den Prozessor 106 der Rechenplattform 104 gelesen werden können. Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen zusammengestellt oder interpretiert werden, welche unter Verwendung einer Vielzahl von Programmiersprachen und/oder -technologien erstellt wurden, einschließlich unter anderem und entweder allein oder in Kombination Java, C, C++, C#, Objective C, Fortran, Pascal, Java Script, Python, Perl und PL/SQL.
Die Rechenplattform 104 kann mit verschiedenen Funktionen ausgestattet sein, die es den Fahrzeuginsassen/-benutzern ermöglichen, eine Schnittstelle mit der Rechenplattform 104 herzustellen. Die Rechenplattform 104 kann zum Beispiel Eingaben von Steuerungen einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (human-machine interface - HMI) 112 empfangen, die dazu konfiguriert ist, eine Interaktion zwischen Insassen und Fahrzeug 102 bereitzustellen. Als ein Beispiel kann die Rechenplattform 104 mit einer oder mehreren Tasten (nicht gezeigt) oder anderen HMI-Steuerungen eine Schnittstelle bilden, die dazu konfiguriert sind, Funktionen auf der Rechenplattform 104 aufzurufen (z. B. Audiotasten am Lenkrad, eine Sprechtaste, Bedienfelder am Armaturenbrett usw.).
Die Rechenplattform 104 kann zudem eine oder mehrere Anzeigen 114 ansteuern oder anderweitig damit kommunizieren, die dazu konfiguriert sind, über eine Videosteuerung 116 eine visuelle Ausgabe an Fahrzeuginsassen bereitzustellen. In einigen Fällen kann es sich bei der Anzeige 114 um einen Touchscreen handeln, der ferner dazu konfiguriert ist, berührungsbasierte Eingaben des Benutzers über die Videosteuerung 116 zu empfangen, wohingegen es sich bei der Anzeige 114 in anderen Fällen lediglich um eine Anzeige ohne berührungsbasierte Eingabefähigkeiten handeln kann. Die Rechenplattform 104 kann ferner einen oder mehrere Lautsprecher 118 ansteuern oder anderweitig mit diesen kommunizieren, die dazu konfiguriert sind, über eine Audiosteuerung 120 eine Audioausgabe und -eingabe für die Fahrzeuginsassen bereitzustellen.
Die Rechenplattform 104 kann auch mit Navigations- und Routenplanungsmerkmalen durch eine Navigationssteuerung 122 bereitgestellt sein, die dazu konfiguriert ist, Navigationsrouten als Reaktion auf Benutzereingaben z. B. über die HMI-Steuerungen 112 zu berechnen und geplante Routen und Anweisungen über den Lautsprecher 118 und die Anzeige 114 auszugeben. Standortdaten, die für die Navigation benötigt werden, können von einer Steuerung 124 eines globalen Navigationssatellitensystems (GNSS) gesammelt werden, die dazu konfiguriert ist, mit mehreren Satelliten zu kommunizieren und den Standort des Fahrzeugs 102 zu berechnen. Die GNSS-Steuerung 124 kann dazu konfiguriert sein, verschiedene aktuelle und/oder zukünftige globale oder regionale Standortsysteme zu unterstützen, wie etwa das globale Positionierungssystem (GPS), Galileo, Beidou, das globale Navigationssatellitensystem (Global Navigation Satellite System - GLONASS) und dergleichen. Kartendaten, die für die Routenplanung verwendet werden, können als Teil der Fahrzeugdaten 126 in dem Speicher 110 gespeichert sein. Navigationssoftware kann in dem Speicher 110 als eine der Fahrzeuganwendungen 108 gespeichert sein.
Die Rechenplattform 104 kann dazu konfiguriert sein, mit einer mobilen Vorrichtung 128 der Fahrzeugbenutzer/-insassen über eine drahtlose Verbindung 130 drahtlos zu kommunizieren. Bei der mobilen Vorrichtung 128 kann es sich um eine beliebige verschiedener Arten tragbarer Rechenvorrichtungen handeln, wie etwa Mobiltelefone, Tablet-Computer, tragbare Vorrichtungen, Smartwatches, Laptop-Computer, tragbare Musikwiedergabevorrichtungen oder andere Vorrichtungen, die zur Kommunikation mit der Rechenplattform 104 in der Lage sind. Ein drahtloser Sendeempfänger 132 kann mit einer Wi-Fi-Steuerung 134, einer Bluetooth-Steuerung 136, einer Funkfrequenzidentifikations(radio-frequency identification - RFID)-Steuerung 138, einer Nahfeldkommunikations(near-field communication - NFC)-Steuerung 140 und anderen Steuerungen, wie etwa einem Zigbee-Sendeempfänger, einem IrDA-Sendeempfänger, einer Ultrabreitband(ultra-wide band - UWB)-Steuerung (nicht gezeigt), in Kommunikation stehen und dazu konfiguriert sein, mit einem kompatiblen drahtlosen Sendeempfänger 142 der mobilen Vorrichtung 128 zu kommunizieren.
Die mobile Vorrichtung 128 kann mit einem Prozessor 144 bereitgestellt sein, der dazu konfiguriert ist, Anweisungen, Befehle und andere Routinen zur Unterstützung der Prozesse, wie etwa Navigation, Telefon, drahtlose Kommunikation und Multimedia-Verarbeitung, durchzuführen. Beispielsweise kann die mobile Vorrichtung 128 über eine Navigationssteuerung (nicht gezeigt) und eine GNSS-Steuerung 146 mit Standort- und Navigationsfunktionen bereitgestellt sein. Die mobile Vorrichtung 128 kann mit einem drahtlosen Sendeempfänger 142 in Kommunikation mit einer Wi-Fi-Steuerung 148, einer Bluetooth-Steuerung 150, einer RFID-Steuerung 152, einer NFC-Steuerung 154 und anderen Steuerungen (nicht gezeigt) bereitgestellt sein, der dazu konfiguriert ist, mit dem drahtlosen Sendeempfänger 132 der Rechenplattform 104 zu kommunizieren. Die mobile Vorrichtung 128 kann ferner mit einem oder mehreren Bewegungssensoren 156 bereitgestellt sein, die dazu konfiguriert sind, eine Bewegung der mobilen Vorrichtung 128 zu erkennen. Beispielsweise können die Bewegungssensoren 156 einen Beschleunigungsmesser, einen Kreisel und/oder beliebige Sensoren beinhalten, die zum Messen von Bewegung, Beschleunigung, Verzögerung oder dergleichen konfiguriert sind. Die mobile Vorrichtung 128 kann ferner mit einem nichtflüchtigen Speicher 158 zum Speichern verschiedener mobiler Anwendungen 160 und mobiler Daten 162 bereitgestellt sein.
Die Rechenplattform 104 kann ferner dazu konfiguriert sein, über ein oder mehrere fahrzeuginterne Netzwerke 166 mit verschiedenen Komponenten des Fahrzeugs 102 zu kommunizieren. Das fahrzeuginterne Netzwerk 166 kann als Beispiel unter anderem eines oder mehrere von einem Controller Area Network (CAN), einem Ethernet-Netzwerk und einem medienorientierten Systemtransport (media oriented system transport - MOST) beinhalten.
Die Rechenplattform 104 kann dazu konfiguriert sein, mit verschiedenen ECUs 168 des Fahrzeugs 102 zu kommunizieren, die dazu konfiguriert sind, verschiedene Optionen durchzuführen. Beispielsweise kann die Rechenplattform dazu konfiguriert sein, mit einer TCU 170 zu kommunizieren, die dazu konfiguriert ist, über eine drahtlose Verbindung 174 unter Verwendung eines Modems 176 Telekommunikation zwischen dem Fahrzeug 102 und einem drahtlosen Netzwerk 172 zu steuern. Die drahtlose Verbindung 174 kann in Form von verschiedenen Kommunikationsnetzwerken, z. B. einem Mobilfunknetzwerk, vorliegen. Über das drahtlose Netzwerk 172 kann das Fahrzeug auf einen oder mehrere Server 178 zugreifen, um auf verschiedene Inhalte für verschiedene Zwecke zuzugreifen. Es ist anzumerken, dass die Ausdrücke drahtloses Netzwerk und Server in der vorliegenden Offenbarung als allgemeine Ausdrücke verwendet werden und ein beliebiges Rechennetzwerk beinhalten können, das Träger, Router, Computer, Steuerungen oder dergleichen einschließt, die dazu konfiguriert sind, Daten zu speichern und Datenverarbeitungsfunktionen auszuführen und die Kommunikation zwischen verschiedenen Instanzen zu erleichtern. Die ECUs 168 können ferner einen oder mehrere Bewegungssensoren 180 beinhalten, die dazu konfiguriert sind, eine Bewegung des Fahrzeugs 102 zu erkennen. Zum Beispiel. Die Bewegungssensoren 180 können einen Beschleunigungsmesser, einen Kreisel und/oder beliebige Sensoren beinhalten, die zum Messen von Bewegung, Beschleunigung, Verzögerung des Fahrzeugs 102 konfiguriert sind.
Unter Bezugnahme auf 2 ist ein Sensordatendiagramm 200 einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Unter weiterer Bezugnahme auf 1 kann in dem vorliegenden Beispiel jeder von dem Bewegungssensor 180 des Fahrzeugs 102 und dem Bewegungssensor 156 der mobilen Vorrichtung 128 dazu konfiguriert sein, Beschleunigungen in drei Richtungen zu erkennen und zu messen. Beispielsweise kann der Bewegungssensor 180 dazu konfiguriert sein, eine vertikale Beschleunigung V_vert, eine Querbeschleunigung V_lat und eine Längsbeschleunigung V_lon zu messen. In ähnlicher Weise kann der Bewegungssensor 156 dazu konfiguriert sein, eine Beschleunigung auf einer x-Achse D_Acc_x, eine Beschleunigung auf einer y-Achse D_Acc_y und eine Beschleunigung auf einer z-Achse D_Acc_z zu erkennen. Wenn sich der Bewegungssensor 156 der mobilen Vorrichtung 128 innerhalb des Fahrzeugs 102 befindet, sollte er im Wesentlichen dieselbe Beschleunigung/Verzögerung erkennen, wie sie der Bewegungssensor 180 erkennt. Wie in dem Sensordatendiagramm 200 veranschaulicht, unterscheiden sich jedoch die durch den Fahrzeugbewegungssensor 180 erkannten Daten in ihrer Größe von den über den Vorrichtungsbewegungssensor 156 erkannten Daten. Dieses Phänomen kann in vielen Fällen dadurch verursacht werden, dass die mobile Vorrichtung 128 nicht mit der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 102 ausgerichtet ist. Die Verarbeitung der Beschleunigungsdaten wird nachstehend ausführlich beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Beschleunigungsvektordiagramm 300 einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Unter weiterer Bezugnahme auf 1 und 2 kann das Fahrzeug 102 dazu konfiguriert sein, einen Fahrzeugbeschleunigungsgrößenvektor Vektor_V unter Verwendung der Sensordaten von dem Fahrzeugbewegungssensor 180 zu berechnen. In ähnlicher Weise kann die mobile Vorrichtung 128 dazu konfiguriert sein, einen Vorrichtungsbeschleunigungsgrößenvektor Vektor_D unter Verwendung der Sensordaten von dem Vorrichtungsbewegungssensor 156 zu berechnen. Details der Berechnungen werden nachstehend beschrieben. Wie in dem Diagramm 300 veranschaulicht, entspricht in dem vorliegenden Beispiel die Fahrzeugbeschleunigung Vektor_V im Allgemeinen der Vorrichtungsbeschleunigung Vektor_D, da sich die mobile Vorrichtung 128 innerhalb des Fahrzeugs 102 befindet und im Wesentlichen dasselbe Bewegungsmuster wie das Fahrzeug 102 erkennt.
Unter Bezugnahme auf 4 ist ein Ablaufdiagramm eines Prozesses 400 zum Erzeugen eines Beschleunigungsfingerabdrucks einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Unter weiterer Bezugnahme auf 1 bis 3 kann der vorliegende Prozess 400 sowohl in dem Fahrzeug 102 als auch in der mobilen Vorrichtung 128 umgesetzt werden, um einen Beschleunigungsfingerabdruck der jeweiligen Instanz zu erzeugen. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird der Prozess 400 unter Bezugnahme auf das Fahrzeug 102 beschrieben. Bei Vorgang 402 sammelt die Rechenplattform 104 Fahrzeugsensordaten. Die Sensordaten können eine vertikale Beschleunigung V_vert, eine Querbeschleunigung V_lat und eine Längsbeschleunigung V_lon beinhalten, die durch den Bewegungssensor 180 wie vorstehend beschrieben gemessen werden. Bei Vorgang 404 entfernt die Rechenplattform 104 den Schwerkraftvektor aus den gesammelten Fahrzeugdaten. Es gibt mehrere Möglichkeiten, den Schwerkraftvektor zu entfernen. Beispielsweise können die Fahrzeugsensordaten an ein Tiefpassfilter gesendet werden, um den Schwerkraftvektor herauszufiltern. Wenn alternativ dazu das Fahrzeug 102 auf einer ebenen Fläche geparkt ist (z. B. durch einen Kreisel erkannt), kann die Rechenplattform 104 direkt V vert entfernen, um den Schwerkraftvektor zu entfernen. Nachdem der Schwerkraftvektor erfolgreich entfernt wurde, segmentiert die Rechenplattform 104 bei Vorgang 406 die Sensordaten in mehrere vordefinierte Zeitrahmen (z. B. einen 5-Sekunden-Rahmen). Bei Vorgang 408 berechnet die Rechenplattform 104 die Größe der Beschleunigungsvektoren und integriert die Berechnungsergebnisse in die vordefinierten Zeitrahmen. Bei Vorgang 410 normiert die Rechenplattform 104 die Größe der Beschleunigungsergebnisse, wie sie berechnet und in die Zeitrahmen integriert sind, um einen normierten Beschleunigungsgrößenvektor Vektor_V zu erlangen, wie unter Bezugnahme auf 3 veranschaulicht. Da Konfigurationen des Fahrzeugbewegungssensors 180 und des Vorrichtungsbewegungssensors 156 unterschiedlich sein können, kann der Normierungsvorgang erforderlich sein, um den Ergebnisvergleich in einigen Ausführungsformen zu unterstützen. Als Nächstes transformiert die Rechenplattform 104 bei Vorgang 412 den Beschleunigungsgrößenvektor Vektor_V in einen Bewegungsfingerabdruck. Der Bewegungsfingerabdruck kann in verschiedenen Formen dargestellt werden. Beispielsweise kann der Bewegungsfingerabdruck in Form einer Binärzeichenfolge vorliegen, die aus mehreren Ziffern von Binärzahlen besteht, wie in 5 veranschaulicht. In den beispielhaften Bewegungsfingerabdrücken in 5 stellt fp_d den Bewegungsfingerabdruck der mobilen Vorrichtung 128 dar, der basierend auf Sensordaten von dem Bewegungssensor 156 erzeugt wird, und stellt fp_v den Bewegungsfingerabdruck des Fahrzeugs 102 dar, der basierend auf Sensordaten von dem Bewegungssensor 180 erzeugt wird. Im Allgemeinen steht „0“ für keine erkannte Bewegung, während „1“ für eine erkannte Bewegung steht.
Unter Bezugnahme auf 6 ist ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für einen Authentifizierungskopplungsprozess 600 einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Unter weiterer Bezugnahme auf 1 bis 5 sendet die mobile Vorrichtung 128 bei Vorgang 602 eine Authentifizierungsanforderung an das Fahrzeug 102, um die Authentifizierung und die Kopplung mit dem Fahrzeug 102 anzufordern. Als Reaktion auf die Authentifizierungsanforderung antwortet das Fahrzeug 102 der mobilen Vorrichtung 128, indem es bei Vorgang 604 eine Bewegungsfingerabdruckanforderung sendet. Die Bewegungsfingerabdruckanforderung kann Informationen zu einen angegebenen Zeitrahmen t zur Unterstützung der Synchronisation des Vergleichs beinhalten. Bei Vorgang 606 erzeugt die Rechenplattform 104 einen Fahrzeugbewegungsfingerabdruck fp_v für den angegebenen Zeitrahmen t. Wie zuvor unter Bezugnahme auf 4 erörtert, erzeugt die Rechenplattform 104 den Fahrzeugbewegungsfingerabdruck fp_v unter Verwendung von Sensordaten, die von dem Bewegungssensor 180 gesammelt wurden. In ähnlicher Weise erzeugt die mobile Vorrichtung 128 bei Vorgang 608 den Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck fp_d für den angegebenen Zeitrahmen t und sendet den Fingerabdruck fp_d bei Vorgang 610 an das Fahrzeug 102. Um zu verhindern, dass ein Unbefugter den Fingerabdruck fp_d erlangt, kann ein Fuzzy-Commitment-Schema verwendet werden, um die Transaktion zu verschlüsseln. Details des Fuzzy-Commitment-Schemas werden nachstehend unter Bezugnahme auf 8 eingeführt.
Vor dem Vergleich des Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks fp_v mit dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck fp_d muss die Rechenplattform 104 zuerst den Fahrzeugbewegungsfingerabdruck fp_v validieren, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug 102 eine Manöveränderung erfährt, die Beschleunigungen verursacht, während die Sensordaten gesammelt werden. Dies liegt daran, dass, wenn das Fahrzeug 102 im Verkehr anhält oder auf einer Autobahn mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt, keine Beschleunigung erkannt werden kann. Ohne Beschleunigungen in eine beliebige Richtung ist das System möglicherweise anfällig für Hacking. Beispielsweise kann in der Situation, in der das Fahrzeug 102 im Verkehr stecken bleibt, eine autorisierte mobile Vorrichtung eines anderen Fahrzeugs, das in der Nähe des Fahrzeugs 102 geparkt ist, im Wesentlichen den gleichen Bewegungsfingerabdruck erzeugen, den das Fahrzeug 102 erzeugt, da nur eine sehr geringe Bewegung durch die Bewegungssensoren des/der jeweiligen Fahrzeugs/Vorrichtung erkannt wird. Wenn eine Kopplung zwischen der nicht autorisierten Vorrichtung und dem Fahrzeug 102 erlaubt wird, kann die Systemsicherheit des Fahrzeugs 102 beeinträchtigt werden. Unter Bezugnahme auf 7 ist ein Sensordatendiagramm veranschaulicht, das mit einem Fahrzeugfahrmanöverdiagramm abgeglichen ist. Wie aus den Diagrammen ersichtlich ist, weist das Fahrzeug in der ersten Zone 702 von 0 bis 12 keine signifikanten Manöver auf. Bei der ersten Zone kann es sich um eine Situation handeln, in der das Fahrzeug 102 an einer roten Ampel anhält. In der zweiten Zone 704 ab 12 beginnt das Fahrzeug verschiedene Manöver durchzuführen. Dementsprechend beginnen die Sensordaten in der zweiten Zone 704 zu variieren.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den Fahrzeugbewegungsfingerabdruck fp_v zu validieren. Ein Ansatz besteht beispielsweise darin, die Intensität der Fahrmanövereingaben einschließlich Gangschaltung, Gaspedaldruck/-position, Bremspedaldruck/-position und Lenkradwinkel zu überprüfen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Rechenplattform 104 dazu konfiguriert sein, eine quantitative Metrik zum Messen der Gültigkeit des Fingerabdrucks fp_v zu verwenden. Als Beispiel kann die Shannon'sche Entropie auf die vorliegende Offenbarung als quantitative Metrik angewendet werden: $H (X) = - \sum_{i = 1}^{n} p (x_{i}) \cdot l o g_{2} p (x_{i})$
p(xi) in der vorstehenden Gleichung steht für die Bitfrequenz in dem Fingerabdruck fp_v. Unter weiterer Verwendung der Fingerabdruck-Bitzeichenfolge, bei der „1“ für Bewegung und „0“ für keine Bewegung steht, wie vorstehend erörtert, steht p(xi) für die Bitfrequenz von „1“ in dem Fingerabdruck fp_v. Wenn beispielsweise ein Fingerabdruck fp_v aus der folgenden Zeichenfolge „10000000001000000000“ besteht, in der zwei „1“-Bits in einer 20-BitZeichenfolge enthalten sind, wird die Entropie eines solchen Fingerabdrucks wie folgt berechnet: $H (X) = - (2 \times \frac{2}{20} l o g \frac{2}{20} + 18 \times \frac{18}{20} l o g \frac{18}{20}) \approx 3.16$
Wohingegen für einen Fingerabdruck fp_v, der aus „10111000001110011010“ besteht, die Entropie wie folgt berechnet wird: $H (X) = - (10 \times \frac{10}{20} l o g \frac{10}{20} + 10 \times \frac{10}{20} l o g \frac{10}{20}) = 10$
Der Fingerabdruck in dem zweiten Beispiel weist eine größere Entropie auf als der erste Fingerabdruck, da mehr Bewegung erkannt wird. Die Entropieberechnung kann bei Vorgang 606 nach der Erzeugung des Fingerabdrucks fp_v durchgeführt werden.
Bei Vorgang 612 vergleicht die Rechenplattform 104 die Entropie des Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks mit einem vordefinierten Schwellenwert (z. B. „8“), um zu bestimmen, ob der Fingerabdruck gültig ist. Wenn die Entropie nicht über dem Schwellenwert liegt, kehrt der Prozess zu Vorgang 604 zurück, und die Rechenplattform 104 fordert die mobile Vorrichtung auf, einen neuen Fingerabdruck fp_d während eines anderen Zeitrahmens zu erzeugen. Andernfalls geht der Prozess zu Vorgang 614 über, und die Rechenplattform 104 vergleicht den Fahrzeugfingerabdruck fp_v mit dem Vorrichtungsfingerabdruck fp_d, um eine Ähnlichkeitsbewertung zu bestimmen. Der Hamming-Abstand h(s₁, s₂), der die Anzahl unterschiedlicher Bits angibt, kann verwendet werden, um die Ähnlichkeitsbewertung zu berechnen. Das folgende Beispiel veranschaulicht einen Fahrzeug- bzw. Vorrichtungsfingerabdruck: $fp_v = 0000001110000000000000111110000$
$fp_d = 0000000111000111110000001110000$
In dem vorstehenden Beispiel befinden sich 9 unterschiedliche Bits in der 31-Bit-Fingerabdruckzeichenfolge. Die Ähnlichkeitsbewertung kann unter Verwendung der nachstehenden Gleichung berechnet werden: $C (s_{1}, s_{2}) = (1 - \frac{h (s_{1}, s_{2})}{| s_{1} |}) \times 100$
Indem das vorstehende Beispiel in die Gleichung eingesetzt wird, wird die Ähnlichkeitsbewertung berechnet. $C (s_{1}, s_{2}) = (1 - \frac{9}{31}) \times 100 \approx 70.96$
Bei Vorgang 616 vergleicht die Rechenplattform 104 die Ähnlichkeitsbewertung C(s₁, s₂) mit einem vordefinierten Schwellenwert (z. B. „70“). Wenn die Ähnlichkeitsbewertung C(s₁, s₂) über dem Schwellenwert liegt, geht der Prozess zu Vorgang 618 über, und die Rechenplattform 104 wird mit der mobilen Vorrichtung 128 gekoppelt. Eine Bestätigung kann an die mobile Vorrichtung 128 gesendet werden, damit die mobile Vorrichtung 128 mit der Authentifizierung und Kopplung mit dem Fahrzeug 102 fortfahren kann, ohne dass eine Benutzereingabe erforderlich ist. Andernfalls geht der Prozess zu Vorgang 620 über, um die Kopplung mit der mobilen Vorrichtung 128 zu trennen und zu verbieten.
Unter Bezugnahme auf 8 ist ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für einen Prozess 800 eines Fuzzy-Commitment-Schemas einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Bei Vorgang 802 und 804 erzeugen die mobile Vorrichtung 128 und das Fahrzeug 102 jeweils einen Bewegungsfingerabdruck fp_d bzw. fp_v, wie bei Vorgang 608 und 606 unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Hier können die erzeugten Fingerabdrücke denselben oder einen anderen Zeitrahmen t als die Vorgänge 608 und 606 aufweisen. Bei Vorgang 806 erzeugt das Fahrzeug 102 einen Verschlüsselungsschlüssel, der nur dem Fahrzeug 102 selbst bekannt ist. Bei Vorgang 808 erzeugt das Fahrzeug 102 eine Verschlüsselungsbindung durch Kombinieren des Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks fp_v mit dem Verschlüsselungsschlüssel und sendet die Bindung bei Vorgang 810 an die mobile Vorrichtung 128. Als Reaktion auf den Empfang der Bindung decodiert die mobile Vorrichtung 128 bei Vorgang 812 die Bindung unter Verwendung des Vorrichtungsbewegungsfingerabdrucks fp_d aus Vorgang 802, um den Verschlüsselungsschlüssel zu erlangen. Hierbei hängt eine erfolgreiche Decodierung davon ab, dass der Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck fp_d im Wesentlichen gleich dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck fp_v ist. Wenn dies der Fall ist, kann die mobile Vorrichtung 128 den Verschlüsselungsschlüssel erfolgreich erlangen, wohingegen eine nicht autorisierte Instanz die Bindung möglicherweise nicht entschlüsselt. Bei Vorgang 814 überprüfen die mobile Vorrichtung 128 und das Fahrzeug 102 die Verschlüsselung unter Verwendung von Nonce-Werten und/oder Nachrichtenauthentifizierungscode (message authentication code - MAC).
Wenngleich vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Patentschrift verwendeten Ausdrücke beschreibende und keine einschränkenden Ausdrücke und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus können die Merkmale verschiedener umsetzender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
In einem Aspekt der Erfindung wird die Ähnlichkeitsbewertung basierend auf einer Anzahl von Bitunterschieden zwischen dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck und dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck berechnet.
In einem Aspekt der Erfindung ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Anweisungen, die bei Ausführung durch einen Prozessor eines Fahrzeugs bewirken, dass das Fahrzeug: einen Schwerkraftvektor aus den Fahrzeugbewegungsdaten unter Verwendung eines Tiefpassfilters entfernt, um einen Bewegungsvektor zu erzeugen, den Bewegungsvektor in den ersten Zeitrahmen unterteilt, den Bewegungsvektor unter Verwendung eines vordefinierten Standards normiert, um einen normierten Bewegungsvektor zu erzeugen, und den normierten Bewegungsvektor in den Fahrzeugbewegungsfingerabdruck mit mehreren Binärbits transformiert.
In einem Aspekt der Erfindung wird die Ähnlichkeitsbewertung basierend auf einem Maß von Bitunterschieden zwischen dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck und dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck berechnet.
In einem Aspekt der Erfindung ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Anweisungen, die bei Ausführung durch einen Prozessor eines Fahrzeugs bewirken, dass das Fahrzeug: als Reaktion auf die Bestimmung, dass sich das Fahrzeug auf einer ebenen Fläche befindet, einen Schwerkraftvektor aus den Fahrzeugbewegungsdaten entfernt, indem ein vertikaler Beschleunigungsvektor identifiziert und entfernt wird, um einen Bewegungsvektor zu erzeugen, den Bewegungsvektor in den ersten Zeitrahmen unterteilt, den Bewegungsvektor unter Verwendung eines vordefinierten Standards normiert, um einen normierten Bewegungsvektor zu erzeugen, und den normierten Bewegungsvektor in den Fahrzeugbewegungsfingerabdruck mit mehreren Binärbits transformiert.
In einem Aspekt der Erfindung ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Anweisungen, die bei Ausführung durch einen Prozessor eines Fahrzeugs bewirken, dass das Fahrzeug: einen Verschlüsselungsschlüssel erzeugt, den Verschlüsselungsschlüssel mit dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck kombiniert, um eine Bindung zu erzeugen, die Bindung an die mobile Vorrichtung sendet und unter Verwendung eines Nonce-Wertes und eines Nachrichtenauthentifizierungscodes, die mit der mobilen Vorrichtung kommuniziert werden, überprüft, ob die mobile Vorrichtung die Bindung erfolgreich dekodiert hat.

Claims

Fahrzeug, umfassend: einen drahtlosen Sendeempfänger, der dazu konfiguriert ist, mit einer mobilen Vorrichtung zu kommunizieren; einen Fahrzeugsensor, der dazu konfiguriert ist, Fahrzeugbewegungsdaten bereitzustellen; und einen oder mehrere Prozessoren, der/die dazu konfiguriert ist/sind, als Reaktion auf den Empfang einer Authentifizierungsanforderung von der mobilen Vorrichtung eine Anforderung für einen Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck für einen ersten Zeitrahmen an die mobile Vorrichtung zu senden, den Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck von der mobilen Vorrichtung zu empfangen, einen Fahrzeugbewegungsfingerabdruck für den ersten Zeitrahmen unter Verwendung der Fahrzeugbewegungsdaten zu erzeugen, als Reaktion darauf, dass eine Fahrmanövereingabeintensität über einem Eingabeschwellenwert liegt, den Fahrzeugbewegungsfingerabdruck mit dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck zu vergleichen, um eine Ähnlichkeitsbewertung zu erzeugen, die für die Ähnlichkeit zwischen dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck und dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck repräsentativ ist, und als Reaktion darauf, dass die Ähnlichkeitsbewertung mindestens einen vordefinierten Schwellenwert für die Ähnlichkeit zwischen dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck und dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck angibt, eine drahtlose Verbindung zwischen der mobilen Vorrichtung und dem Fahrzeug über den drahtlosen Sendeempfänger zu authentifizieren, wobei die Fahrmanövereingabeintensität die Intensität der Eingabe beinhaltet, die an mindestens einem von Folgendem empfangen wird: einem Gangschalthebel, einem Gaspedal, einem Bremspedal oder einem Lenkrad.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner dazu konfiguriert sind: eine Entropie des Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks unter Verwendung einer Bitfrequenz des Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks zu erzeugen; die Entropie mit einem Entropieschwellenwert zu vergleichen; und als Reaktion darauf, dass die Entropie unter dem Entropieschwellenwert liegt, eine zweite Anforderung für einen zweiten Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck für einen zweiten Zeitrahmen an die mobile Vorrichtung zu senden.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Ähnlichkeitsbewertung basierend auf einem Maß von Bitunterschieden zwischen dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck und dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck berechnet wird.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Fahrzeugsensor mindestens einen von Folgendem beinhaltet: einem Beschleunigungsmesser oder einem Kreisel.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner dazu konfiguriert sind: als Reaktion auf die Bestimmung, dass sich das Fahrzeug auf einer ebenen Fläche befindet, einen Schwerkraftvektor aus den Fahrzeugbewegungsdaten zu entfernen, indem ein vertikaler Beschleunigungsvektor identifiziert und entfernt wird, um einen Bewegungsvektor zu erzeugen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner dazu konfiguriert sind: einen Schwerkraftvektor unter Verwendung eines Tiefpassfilters aus den Fahrzeugbewegungsdaten zu entfernen, um einen Bewegungsvektor zu erzeugen.
Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner dazu konfiguriert sind: den Bewegungsvektor in den ersten Zeitrahmen zu unterteilen.
Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner dazu konfiguriert sind: den Bewegungsvektor unter Verwendung eines vordefinierten Standards zu normieren, um einen normierten Bewegungsvektor zu erzeugen.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner dazu konfiguriert sind: den normierten Bewegungsvektor in den Fahrzeugbewegungsfingerabdruck mit mehreren Binärbits zu transformieren.
Verfahren für ein Fahrzeug, umfassend: Sammeln von Fahrzeugbewegungsdaten über einen Bewegungssensor; als Reaktion auf den Empfang einer Authentifizierungsanforderung von einer mobilen Vorrichtung, Senden einer Anforderung für einen Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck für einen ersten Zeitrahmen an die mobile Vorrichtung; Empfangen des Vorrichtungsbewegungsfingerabdrucks von der mobilen Vorrichtung; Erzeugen eines Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks für den ersten Zeitrahmen unter Verwendung der über einen Fahrzeugsensor gesammelten Fahrzeugbewegungsdaten; Erzeugen einer Entropie des Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks unter Verwendung einer Bitfrequenz des Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks; Vergleichen der Entropie mit einem vordefinierten Schwellenwert; als Reaktion darauf, dass die Entropie über dem vordefinierten Schwellenwert liegt, Vergleichen des Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks mit dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck, um eine Ähnlichkeitsbewertung zu erzeugen, die für die Ähnlichkeit zwischen dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck und dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck repräsentativ ist; und als Reaktion darauf, dass die Ähnlichkeitsbewertung mindestens einen Bewertungsschwellenwert für die Ähnlichkeit zwischen dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck und dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck angibt, Authentifizieren einer drahtlosen Verbindung zwischen der mobilen Vorrichtung und dem Fahrzeug über den drahtlosen Sendeempfänger.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend: Berechnen einer Fahrmanövereingabeintensität unter Verwendung von Eingabedaten mindestens eines von Folgendem: einem Gangschalthebel, einem Gaspedal, einem Bremspedal oder einem Lenkrad; und als Reaktion darauf, dass die Fahrmanövereingabeintensität unter einem Eingabeschwellenwert liegt, Vergleichen des Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks mit dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend: Entfernen eines Schwerkraftvektors unter Verwendung eines Tiefpassfilters aus den Fahrzeugbewegungsdaten, um einen Bewegungsvektor zu erzeugen; Segmentieren des Bewegungsvektors in den ersten Zeitrahmen; Normieren des Bewegungsvektors unter Verwendung eines vordefinierten Standards, um einen normierten Bewegungsvektor zu erzeugen; und Transformieren des normierten Bewegungsvektors in den Fahrzeugbewegungsfingerabdruck mit mehreren Binärbits.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: Messen einer Fahrmanövereingabeintensität des Fahrzeugs; und als Reaktion auf das Erkennen, dass die Fahrmanövereingabeintensität über einem Eingabeschwellenwert liegt, Vergleichen des Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks mit dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck, um eine Ähnlichkeitsbewertung zu erzeugen, wobei die Fahrmanövereingabeintensität mindestens eines von Folgendem beinhaltet: einer Gangschaltung, einer Gaspedalposition, einer Bremspedalposition oder einem Lenkradwinkel, und wobei die Ähnlichkeitsbewertung basierend auf einer Anzahl von Bitunterschieden zwischen dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck und dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend: als Reaktion auf die Bestimmung, dass sich das Fahrzeug auf einer ebenen Fläche befindet, Entfernern eines Schwerkraftvektors aus den Fahrzeugbewegungsdaten, indem ein vertikaler Beschleunigungsvektor identifiziert und entfernt wird.
Nichttransitorisches computerlesbares Medium, das Anweisungen umfasst, die bei Ausführung durch einen Prozessor eines Fahrzeugs bewirken, dass der Prozessor: als Reaktion auf den Empfang einer Authentifizierungsanforderung von einer mobilen Vorrichtung eine Anforderung für einen Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck für einen ersten Zeitrahmen an die mobile Vorrichtung sendet, den Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck von der mobilen Vorrichtung empfängt, einen Fahrzeugbewegungsfingerabdruck für den ersten Zeitrahmen unter Verwendung von über einen Fahrzeugsensor erkannten Fahrzeugbewegungsdaten erzeugt, indem die folgenden Schritte verwendet werden: Entfernen eines Schwerkraftvektors unter Verwendung eines Tiefpassfilters aus den Fahrzeugbewegungsdaten, um einen Bewegungsvektor zu erzeugen, Unterteilen des Bewegungsvektors in den ersten Zeitrahmen, Normieren des Bewegungsvektors unter Verwendung eines vordefinierten Standards, um einen normierten Bewegungsvektor zu erzeugen, und Transformieren des normierten Bewegungsvektors in den Fahrzeugbewegungsfingerabdruck mit mehreren Binärbits, eine Entropie des Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks unter Verwendung einer Bitfrequenz des Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks erzeugt, die Entropie mit einem Entropieschwellenwert vergleicht, als Reaktion darauf, dass die Entropie über dem Entropieschwellenwert liegt und eine Fahrmanövereingabeintensität über einem Eingabeschwellenwert liegt, den Fahrzeugbewegungsfingerabdrucks mit dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck vergleicht, um eine Ähnlichkeitsbewertung zu erzeugen, die für die Ähnlichkeit zwischen dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck und dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck repräsentativ ist, als Reaktion darauf, dass die Ähnlichkeitsbewertung mindestens einen vordefinierten Schwellenwert für die Ähnlichkeit zwischen dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck und dem Vorrichtungsbewegungsfingerabdruck angibt, eine drahtlose Verbindung zwischen der mobilen Vorrichtung und dem Fahrzeug authentifiziert, einen Verschlüsselungsschlüssel erzeugt, den Verschlüsselungsschlüssel mit dem Fahrzeugbewegungsfingerabdruck kombiniert, um eine Bindung zu erzeugen, die Bindung an die mobile Vorrichtung sendet, und unter Verwendung eines Nonce-Wertes und eines Nachrichtenauthentifizierungscodes, die mit der mobilen Vorrichtung kommuniziert werden, überprüft, ob die mobile Vorrichtung die Bindung erfolgreich dekodiert hat, wobei die Fahrmanövereingabeintensität die Intensität der Eingabe beinhaltet, die an mindestens einem von Folgendem empfangen wird: einem Gangschalthebel, einem Gaspedal, einem Bremspedal oder einem Lenkrad.