DE102021001171A1

DE102021001171A1 - Driving authorization system, procedure for issuing driving authorization and personal driver card

Info

Publication number: DE102021001171A1
Application number: DE102021001171.6A
Authority: DE
Inventors: Sandra Jessica Mainusch
Original assignee: Daimler Truck AG
Current assignee: Daimler Truck Holding AG
Priority date: 2021-03-05
Filing date: 2021-03-05
Publication date: 2022-09-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrberechtigungssystem (3) für ein Fahrzeug (1) mit einem Kartenlesegerät (6) zum Auslesen von auf einer personengebundenen Fahrerkarte (7) gespeicherten Informationen und mit wenigstens einem Steuergerät (4), welches dazu eingerichtet ist, die ausgelesenen Informationen mit gespeicherten Informationen zu vergleichen und im Falle der Übereinstimmung ein erstes Freigabekriterium zu erstellen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Sensorik (10) zum Erfassen eines Stimmprofils vorgesehen ist, welche dazu eingerichtet ist, beim Vorliegen des ersten Freigabekriteriums die Stimme der Person zu erfassen, wobei eine Analyseeinheit (11) vorgesehen ist, welche dazu eingerichtet ist, das erfasste Stimmprofil mit wenigstens einem gespeicherten Stimmprofil, welches mit der Identität der Fahrerkarte (7) verbunden ist, zu vergleichen und bei Übereinstimmung ein zweites Freigabekriterium zu erstellen, wobei das wenigstens eine Steuergerät (4) dazu eingerichtet ist, eine Fahrberechtigung bei Vorliegen.Außerdem ist eine personengebundene Fahrerkarte (7) beschrieben, bei welcher das Stimmprofil auf einem Speicherbaustein (8) identifikationsbezogen gespeichert ist.The invention relates to a drive authorization system (3) for a vehicle (1) with a card reader (6) for reading out information stored on a personal driver card (7) and with at least one control unit (4) which is set up to read the information that has been read out to compare stored information and, in the event of a match, to create a first release criterion. The invention is characterized in that a sensor system (10) is provided for detecting a voice profile, which is set up to detect the person's voice when the first release criterion is met, with an analysis unit (11) being provided which is set up for this to compare the recorded voice profile with at least one stored voice profile, which is linked to the identity of the driver card (7), and to create a second release criterion if there is a match, the at least one control device (4) being set up to issue a driving authorization if it is present. A personal driver card (7) is also described, in which the voice profile is stored on a memory chip (8) in relation to identification.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrberechtigungssystem nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erteilung einer Fahrberechtigung für eine über eine Fahrerkarte identifizierte, berechtigte Person in einem Fahrzeug. Die Erfindung betrifft außerdem eine personengebundene Fahrerkarte.The invention relates to a drive authorization system according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for granting a drive authorization for an authorized person in a vehicle identified via a driver card. The invention also relates to a personal driver card.

Der Einsatz von sogenannten Fahrerkarten ist insbesondere im Bereich des gewerblichen Personen- und Güterverkehrs in Europa durch entsprechende Verordnungen für Fahrzeuge mit einem zulässigen Gesamtgewicht von mehr als 3,5 t vorgeschrieben. Solche Fahrerkarten sind ein personengebundener Nachweis für Fahr- und Arbeitsdaten. Sie sind typischerweise mit der Identifikation einer berechtigten Person versehen, sowohl in schriftlicher und bildlicher Darstellung auf der Karte selbst als auch indem die Identifikation in einem Speicherchip auf der Karte vorgehalten wird.The use of so-called driver cards is prescribed by corresponding regulations for vehicles with a permissible total weight of more than 3.5 t, particularly in the area of commercial passenger and goods transport in Europe. Such driver cards are personal proof of driving and work data. They are typically provided with the identification of an authorized person, both in written and pictorial representation on the card itself and by holding the identification in a memory chip on the card.

In der Praxis ist es nun so, dass, und dies gilt insbesondere im LKW- und Busbereich, sichergestellt werden sollte, dass keine unberechtigten Personen ein Fahrzeug führen. Dies könnten beispielsweise Personen sein, die keine ausreichende Fahrerlaubnis oder Erlaubnis zur Personenbeförderung mit dem jeweiligen Fahrzeug haben. Es können jedoch auch Personen sein, die versuchen, das Fahrzeug zu stehlen. Aus diesem Grund gibt es verschiedene Möglichkeiten zum Diebstahlschutz einerseits und um unberechtigte Personen am Fahren des entsprechenden Fahrzeugs zu hindern andererseits. Eine Möglichkeit ist der Einsatz der oben genannten Fahrerkarte. In der Veröffentlichung DE 10 2011 001 467 A1 ist ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines schlüssellosen Zugangssicherungssystems beschrieben. Dabei ist ein zentraler Punkt das Auslesen der oben beschriebenen Fahrerkarte, um einen schlüssellosen Zugang zu dem Fahrzeug zu ermöglichen und die entsprechende Berechtigung zum Führen des Fahrzeugs zu überprüfen. Die Nutzung der Fahrerkarte als Nachweis für die vorliegende Fahrberechtigung hat jedoch den Nachteil, dass natürlich die Möglichkeit besteht, dass eine Fahrerkarte vergessen oder gestohlen wird und damit in die Hand einer unberechtigten Person gelangt. Ferner besteht die prinzipielle Möglichkeit, dass die Fahrerkarte an Kollegen oder Bekannte ausgeliehen wird, um so ganz bewusst das Hantieren mit dem Fahrzeug auch für unqualifizierte Fahrer zu ermöglichen. Die in der genannten Offenlegungsschrift beschriebene Möglichkeit zur Sicherung des Fahrzeugs gegen Missbrauch wäre in einem solchen Fall hinfällig, was als gravierender Nachteil der dort beschriebenen Lösung mit der Fahrerkarte zu sehen ist.In practice, it is now the case that, and this applies in particular to trucks and buses, it should be ensured that no unauthorized persons drive a vehicle. This could be, for example, people who do not have an adequate driving license or permission to transport people with the respective vehicle. However, it can also be people trying to steal the vehicle. For this reason, there are various options for anti-theft protection on the one hand and to prevent unauthorized persons from driving the vehicle in question on the other. One option is to use the driver card mentioned above. In the publication DE 10 2011 001 467 A1 a corresponding method for operating a keyless access security system is described. A central point is reading the driver card described above in order to enable keyless access to the vehicle and to check the corresponding authorization to drive the vehicle. However, the use of the driver card as proof of the existing driving authorization has the disadvantage that there is of course the possibility that a driver card will be forgotten or stolen and thus end up in the hands of an unauthorized person. There is also the fundamental possibility of lending the driver card to colleagues or acquaintances in order to deliberately enable unqualified drivers to use the vehicle. In such a case, the possibility of protecting the vehicle against misuse described in the cited published application would no longer apply, which is to be seen as a serious disadvantage of the solution described there using the driver card.

Prinzipiell gibt es auch weitere Möglichkeiten, um ein Fahrzeug gegen eine unbefugte Benutzung oder Diebstahl abzusichern. Die CN 102 582 576 A beschreibt in diesem Zusammenhang beispielsweise ein Verfahren, bei welchem durch Stimmerkennung und an einem anschließenden Abgleich mit einem freigeschalteten Stimmprofil das Stehlen eines Fahrzeugs verhindert werden soll. Die Basis dafür ist es, dass eine Person durch Auswertung ihrer Stimme und gesprochenen Sprache identifiziert werden kann. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass bei dieser Absicherung die Erstellung der Stimmprofile zugelassener Personen ohne Kontrollmechanismus besteht. Damit kann auch eine unberechtigte Person ein Zugangsprofil erstellen und somit von dem Fahrzeug missbräuchlich Gebrauch machen. Dies kann insbesondere durch einen illegalen Zugriff auf einen fahrzeugexternen Server mit dem gespeicherten Stimmprofil erfolgen oder auch durch Manipulation der lokalen Stimmprofile in dem Fahrzeug. Somit lässt sich relativ einfach ein neues Stimmprofil auch für eine unberechtigte Person erstellen und dort speichern, so dass diese später das Fahrzeug in Betrieb nehmen kann. Insbesondere bei einem Verzicht auf weitere Sicherungsmaßnahmen wie beispielsweise einem Fahrzeugschlüssel zur Steuerung des Fahrberechtigungssystems ist damit über die reine Stimmanalyse nur eine relativ unsichere Absicherung des Fahrzeugs möglich.In principle, there are other ways to protect a vehicle against unauthorized use or theft. the CN 102 582 576 A describes in this context, for example, a method in which the theft of a vehicle is to be prevented by voice recognition and subsequent comparison with an activated voice profile. The basis for this is that a person can be identified by evaluating their voice and spoken language. The disadvantage, however, is that with this safeguard, the creation of the voice profiles of authorized persons does not have a control mechanism. This means that an unauthorized person can also create an access profile and thus make improper use of the vehicle. This can be done in particular through illegal access to a vehicle-external server with the stored voice profile or through manipulation of the local voice profiles in the vehicle. It is therefore relatively easy to create a new voice profile for an unauthorized person and save it there so that they can later put the vehicle into operation. In particular, if further security measures such as a vehicle key for controlling the drive authorization system are not used, only a relatively unreliable protection of the vehicle is possible using pure voice analysis.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein verbessertes Fahrberechtigungssystem sowie ein verbessertes Verfahren zum Erteilen einer Fahrberechtigung anzugeben, welche die oben genannten Nachteile vermeiden und ein sicheres und schwer zu manipulierendes System erlauben. Ferner ist die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, eine dafür geeignete Fahrerkarte anzugeben.The object of the present invention is now to specify an improved driving authorization system and an improved method for issuing driving authorization, which avoid the disadvantages mentioned above and allow a secure system that is difficult to manipulate. Furthermore, the object of the present invention is to specify a driver card suitable for this.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Fahrberechtigungssystem mit den Merkmalen im Anspruch 1, und hier insbesondere im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Eine verfahrensgemäße Lösung ist durch den Anspruch 6, und auch hier insbesondere durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 6 angegeben. Ferner löst eine personengebundene Fahrzeugkarte gemäß Anspruch 9 die Aufgabe. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösungen ergeben sich aus den jeweils abhängigen Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by a drive authorization system with the features in claim 1, and here in particular in the characterizing part of claim 1. A solution according to the method is specified by claim 6, and also here in particular by the features in the characterizing part of claim 6. Furthermore, a personal vehicle card according to claim 9 solves the problem. Advantageous designs and developments of the solutions according to the invention result from the respective dependent subclaims.

Das erfindungsgemäße Fahrberechtigungssystem für ein Fahrzeug umfasst, vergleichbar wie im eingangs genannten Stand der Technik ein Kartenlesegerät zum Auslesen von auf einer personengebundenen Fahrerkarte gespeicherten Informationen. Es umfasst ferner wenigstens ein Steuergerät, welches dazu eingerichtet ist, die ausgelesenen Informationen mit gespeicherten Informationen zu vergleichen, um ein erstes Freigabekriterium zu erstellen. Erfindungsgemäß umfasst das Fahrberechtigungssystem wenigstens eine Sensorik zum Erfassen eines Stimmprofils. Diese Sensorik kann dabei ein Mikrofon umfassen oder in dem Fahrzeug ohnehin vorhandene Mikrofone nutzen. Die Sensorik ist ferner dazu eingerichtet, bei Vorliegen des ersten Freigabekriteriums, also dann wenn eine potentielle Freigabe der Fahrberechtigung anhand der personengebundenen Fahrerkarte und der darauf gespeicherten Informationen angedacht ist, die Stimme einer Person zu erfassen. Das Fahrberechtigungssystem umfasst außerdem eine Analyseeinheit, welche ihrerseits dazu eingerichtet ist ein erfasstes Stimmprofil mit einem gespeicherten Stimmprofil zu vergleichen und bei einer Übereinstimmung ein zweites Freigabekriterium zu erstellen. Das wenigstens eine Steuergerät ist dann dazu eingerichtet, die Fahrberechtigung zu erteilen, wenn sowohl das erste als auch das zweite Freigabekriterium vorliegen.The drive authorization system according to the invention for a vehicle comprises, comparable to the prior art mentioned at the outset, a card reader for reading out information stored on a personal driver card. It also includes at least one control unit, which is set up to the read Compare information with stored information to create a first release criterion. According to the invention, the drive authorization system includes at least one sensor system for detecting a voice profile. This sensor system can include a microphone or use microphones that are already present in the vehicle. The sensor system is also set up to detect a person's voice when the first release criterion is present, ie when a potential release of the driving authorization is planned using the personal driver card and the information stored on it. The drive authorization system also includes an analysis unit, which in turn is set up to compare a recorded voice profile with a stored voice profile and to create a second release criterion if there is a match. The at least one control unit is then set up to grant driving authorization if both the first and the second release criterion are present.

Die erfindungsgemäße Lösung der eingangs geschilderten Problematik ist es also, ergänzend zu einer Identifikation der Person über ihrer Fahrerkarte eine Stimmanalyse durchzuführen, bei welcher das Stimmprofil, welches erfasst worden ist, mit einem vorgegebenen gespeicherten Stimmprofil verglichen wird. Nur wenn sowohl die Identifikation auf der Fahrerkarte als auch das Stimmprofil mit entsprechend gespeicherten Werten übereinstimmt, wird die Fahrberechtigung erteilt. Die prinzipielle Fahrberechtigung über die Fahrerkarte wird also durch ein Überprüfen der Stimme derjenigen Person, welche das Fahrzeug fahren will, ergänzt. Nur wenn beide Kriterien erfüllt sind, erfolgt die Freigabe der Fahrberechtigung.The inventive solution to the problem described above is therefore to carry out a voice analysis in addition to identifying the person via their driver card, in which the voice profile that has been recorded is compared with a predefined stored voice profile. Driving authorization is only granted if both the identification on the driver card and the voice profile match the values stored accordingly. The basic driving authorization via the driver card is thus supplemented by checking the voice of the person who wants to drive the vehicle. Driving authorization is only granted if both criteria are met.

Dabei ist es gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das gespeicherte Stimmprofil mit der Identifikation der Fahrerkarte verbunden ist. Erst eine solche Verbindung zwischen dem Stimmprofil und der Identifikation auf der Fahrerkarte macht das Verfahren sicher und zuverlässig. Insbesondere kann das Stimmprofil beim Erstellen der Fahrerkarte, was typischerweise durch eine neutrale Behörde sicher und verlässlich erfolgt, mit abgelegt werden. Das Stimmprofil lässt sich dann - verknüpft mit der jeweiligen Identifikation - auf einen fahrzeugexternen Server, beispielsweise einen behördeneigenen Server speichern und bei Bedarf dort abrufen.It is provided according to the method according to the invention that the stored voice profile is linked to the identification of the driver card. Only such a connection between the voice profile and the identification on the driver card makes the process safe and reliable. In particular, the voice profile can also be filed when the driver card is created, which is typically done securely and reliably by a neutral authority. The voice profile can then be stored - linked to the respective identification - on a vehicle-external server, for example a server owned by the authorities, and called up there if required.

Gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass das gespeicherte Stimmprofil auf der Fahrerkarte gespeichert ist, wobei der Kartenleser in diesem Fall dazu eingerichtet ist, das Stimmprofil auszulesen und der Analyseeinheit zugänglich zu machen. Die Fahrerkarte lässt sich so einfach und effizient nutzen, insbesondere auch dann wenn keine Möglichkeit besteht, das mit dem Fahrberechtigungssystem ausgestattete Fahrzeug über eine Intemetverbindung oder dergleichen mit einem Server in Verbindung zu bringen. Dadurch dass alle notwendigen Daten auf der jeweiligen Fahrerkarte gespeichert sind, ist also eine entsprechend einfache Nutzung an quasi jeder beliebigen geographischen Stelle, unabhängig von einer eventuellen Netzabdeckung, möglich. Dadurch dass die Fahrerkarte zur Freigabe der Fahrberechtigung nur verwendet werden kann, wenn die Stimme der Person mit der für die jeweilige Identifikation auf der Fahrerkarte hinterlegten Stimme übereinstimmt, entsteht ein außerordentlich sicheres System.According to an extraordinarily favorable development of the method according to the invention, however, it can also be provided that the stored voice profile is stored on the driver card, the card reader being set up in this case to read out the voice profile and make it accessible to the analysis unit. The driver card can thus be used easily and efficiently, especially when there is no way of connecting the vehicle equipped with the drive authorization system to a server via an Internet connection or the like. Because all the necessary data is stored on the respective driver card, it can be used at virtually any geographic location, regardless of network coverage. The fact that the driver card can only be used to release driving authorization if the person's voice matches the voice stored for the respective identification on the driver card results in an extremely secure system.

Gemäß einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung kann es ergänzend oder alternativ dazu auch vorgesehen sein, dass das Fahrberechtigungssystem eine Kommunikationseinheit aufweist, welche zum Aufbau einer drahtlosen Verbindung zu einem fahrzeugexternen Server eingerichtet ist, welcher die gespeicherten Daten vorhält oder bei weiteren Servern abruft. Diese Möglichkeit schafft eine hohe Flexibilität, insbesondere bei größeren Fahrzeugflotten, welche über ein Flottenmanagement mit verschiedenen Fahrern betrieben werden. Hier ist es nun möglich, die entsprechenden Berechtigungen, welche mit den entsprechenden Identifikationen verknüpft sind, zentral zu speichern, so dass verschiedene Fahrer mit verschiedenen Fahrzeugen fahren können, ohne dass innerhalb des Fahrzeugs eine Programmierung notwendig ist. Die entsprechenden Daten können sowohl die gespeicherten Berechtigungen an sich als auch die gespeicherten Stimmprofile oder nur einen Teil davon umfassen. Auch bei gespeicherter Berechtigung und gespeichertem Stimmprofil auf der Fahrerkarte kann eine solche Verbindung genutzt werden, um immer oder entsprechend eines Zufallsgenerators von Zeit zu Zeit die Zuordnung zu überprüfen, um so die Gefahr eines Missbrauchs noch weiter zu verringern.According to a further very favorable embodiment, it can also be additionally or alternatively provided that the drive authorization system has a communication unit which is set up to set up a wireless connection to a server external to the vehicle, which stores the stored data or retrieves it from other servers. This possibility creates a high degree of flexibility, especially in the case of larger vehicle fleets, which are operated via fleet management with different drivers. Here it is now possible to centrally store the corresponding authorizations, which are linked to the corresponding identifications, so that different drivers can drive different vehicles without the need for programming within the vehicle. The corresponding data can include both the stored authorizations as such and the stored voice profiles or only part of them. Even with stored authorization and stored voice profile on the driver card, such a connection can be used to check the assignment always or according to a random number generator from time to time, in order to further reduce the risk of misuse.

Gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es ferner vorgesehen sein, dass die Analyseeinheit ferner dazu eingerichtet ist, gesprochene Wörter zu erkennen und das zweite Freigabekriterium nur bei einer ergänzenden Übereinstimmung der erkannten Wörter mit gespeicherten vorgegebenen Wörtern zu erteilen. Ergänzend zur reinen Erfassung der Stimme in einem Stimmprofil, welches eine entsprechende Erkennung der Person relativ sicher ermöglicht, können also auch entsprechende Wörter verwendet werden, welche beispielsweise als Code-Wörter vorab vereinbart werden, um beispielsweise den Motor eines Fahrzeugs zu starten oder dergleichen. Dies erhöht die Sicherheit zusätzlich, da nun sowohl das entsprechende Wort, beispielsweise eine Anweisung oder ein Befehl, inhaltlich, als auch die Stimme, welche dieses Wort spricht, übereinstimmen muss, um die Fahrberechtigung erteilt zu bekommen.According to an extraordinarily advantageous development of the method according to the invention, it can also be provided that the analysis unit is also set up to recognize spoken words and to issue the second release criterion only if the recognized words additionally match stored predefined words. In addition to the pure recording of the voice in a voice profile, which enables a corresponding recognition of the person relatively reliably, corresponding words can also be used, which are agreed in advance as code words, for example to start the engine of a vehicle or the like. This additionally increases security, since now both the corresponding word, for example an instruction or a command, in terms of content, as well as the voice that speaks this word must match in order to be granted driving authorization.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erteilung der Fahrberechtigung für eine über eine Fahrerkarte identifizierte berechtigte Person in einem Fahrzeug ist dann dementsprechend vorgesehen, dass über eine Sensorik, welche insbesondere ein Mikrofon umfasst, die Stimme der identifizierten berechtigten Person erfasst, ein Stimmprofil erstellt und mit einem gespeicherten Stimmprofil verglichen wird. Die Fahrberechtigung wird nur bei einer Übereinstimmung des aus der erfassten Stimme ermittelten Stimmprofils mit einem gespeicherten Stimmprofil der identifizierten Person erteilt. Die Lösung umfasst also die Kombination der Identifikation einer berechtigten Person durch die Fahrerkarte einerseits und durch ihre Stimme als zusätzliches Ausweis-Merkmal andererseits.In the method according to the invention for issuing driving authorization for an authorized person identified via a driver card in a vehicle, it is then accordingly provided that a sensor system, which in particular includes a microphone, records the voice of the identified authorized person, creates a voice profile and compares it with a stored one Voice profile is compared. Driving authorization is only granted if the voice profile determined from the recorded voice matches a stored voice profile of the identified person. The solution therefore includes the combination of the identification of an authorized person through the driver card on the one hand and through their voice as an additional identification feature on the other.

Ergänzend hierzu kann es gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch vorgesehen sein, dass über eine Spracherkennung Wörter erkannt werden und mit vorgegebenen Wörtern verglichen werden, so dass ergänzend zum reinen Erkennen der Stimme die Fahrberechtigung nur dann erteilt wird, wenn sowohl die Identifikation der Fahrerkarte eine Berechtigung erkennen lässt, als auch sowohl die Stimme als auch die vorgegebenen Wörter erkannt werden.In addition to this, according to a very advantageous development of the method according to the invention, it can also be provided that words are recognized via voice recognition and compared with predefined words, so that in addition to simply recognizing the voice, driving authorization is only granted if both the identification of the Driver card can recognize an authorization, as well as both the voice and the specified words are recognized.

Dabei ist es so, dass ein Mensch durch die Auswertung seiner Stimme und der von ihm gesprochenen Sprache identifiziert werden kann. Dies kann beispielsweise durch eine Frequenzanalyse der Stimme erfolgen, bei welcher Stimmlage und Klang entsprechend analysiert werden. Eine weitere Möglichkeit besteht auch darin, Sätze auszuwerten und mit Hilfe von Mustererkennungsverfahren zu bearbeiten, wobei z.B. die Häufigkeit, die Reihenfolge von Wörtern, der Umfang des aktiven Wortschatzes und dergleichen ermittelt werden, um ein personenspezifisches Sprachprofil zu erstellen. Gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nun - ebenso wie bei einer entsprechenden vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrberechtigungssystems - vorgesehen, dass diese Mechanismen genutzt werden, so dass das Stimmprofil entweder basierend auf einer Frequenzanalyse und/oder basierend auf einem Mustererkennungsverfahren erstellt wird. Das Mustererkennungsverfahren kann sich dabei gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung künstlicher Intelligenz bedienen, um so ein personenspezifisches Sprachprofil einfach, effizient und hinsichtlich der Aussagefähigkeit zuverlässig zu erstellen.It is the case that a person can be identified by evaluating their voice and the language they speak. This can be done, for example, by analyzing the frequency of the voice, in which voice pitch and sound are analyzed accordingly. Another option is to evaluate sentences and process them with the help of pattern recognition methods, whereby e.g. the frequency, the order of words, the extent of the active vocabulary and the like are determined in order to create a person-specific language profile. According to an extraordinarily favorable development of the method according to the invention, it is now provided—just as in a corresponding advantageous embodiment of the drive authorization system according to the invention—that these mechanisms are used so that the voice profile is created either on the basis of a frequency analysis and/or based on a pattern recognition method. According to an extraordinarily favorable further development of the solution according to the invention, the pattern recognition method can make use of artificial intelligence in order to create a person-specific speech profile in a simple, efficient and reliable way with regard to the informative value.

Die Sensorik und/oder die Analyseeinheit kann dementsprechend eine Einrichtung zur Frequenzanalyse, eine Spracherkennungssoftware und/oder eine Mustererkennungssoftware umfassen.Accordingly, the sensor system and/or the analysis unit can comprise a device for frequency analysis, speech recognition software and/or pattern recognition software.

Die eingangs bereits bei dem Fahrberechtigungssystem beschrieben und in dem erfindungsgemäßen Verfahren beansprucht ist ein ganz entscheidender Aspekt die direkte Zuordnung des Stimmprofils, sei es über Frequenzanalyse oder ggf. auch alternativ oder ergänzend über Mustererkennung, zu der Identifikation der jeweiligen Person. Diese Identifikation ist typischerweise auf der mit einem Speicherchip ausgestatteten Fahrerkarte gespeichert. Eine erfindungsgemäße personengebundene Fahrerkarte kann nun ergänzend hierzu auf dem Speicherchip das Stimmprofil enthalten. Über eine solche Speicherkarte kann, auch für den Fall dass keine Kommunikationsverbindung hergestellt werden kann, sicher und zuverlässig die Identifikation einer berechtigten Person zusammen mit dem Abgleich dieser Identifikation über ihre Stimme erfolgen. Die Daten auf der Fahrerkarte können dabei vorzugsweise verschlüsselt und gegen Manipulation gesichert auf dem Speicherchip abgelegt werden. Auch der oben angesprochene Überprüfungsmechanismus per zusätzlicher Serverabfrage - zumindest von Zeit zu Zeit - kann zur Sicherheit beitragen.The direct assignment of the voice profile, be it via frequency analysis or possibly also alternatively or additionally via pattern recognition, to the identification of the respective person is a very decisive aspect. This identification is typically stored on the driver card, which is equipped with a memory chip. A personal driver card according to the invention can now additionally contain the voice profile on the memory chip. Such a memory card can be used, even in the event that no communication connection can be established, to identify an authorized person securely and reliably together with the comparison of this identification using their voice. The data on the driver card can preferably be stored on the memory chip in encrypted form and secured against manipulation. The verification mechanism mentioned above by means of an additional server query - at least from time to time - can also contribute to security.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Fahrberechtigungssystems, des Verfahrens und der personenbezogenen Fahrerkarte ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist.Further advantageous refinements of the drive authorization system according to the invention, the method and the personal driver card also result from the exemplary embodiment, which is described in more detail below with reference to the figures.

Dabei zeigen:

1 ein schematisch angedeutetes Fahrzeug mit einem Fahrberechtigungssystem gemäß der Erfindung;
2 eine mögliche Ausführungsform eines Fahrberechtigungssystems gemäß der Erfindung; und
3 eine beispielhafte Fahrberechtigungskarte gemäß der Erfindung.

show:

1 a schematically indicated vehicle with a drive authorization system according to the invention;
2 a possible embodiment of a drive authorization system according to the invention; and
3 an exemplary driving authorization card according to the invention.

In der Darstellung der 1 ist ein Fahrzeug 1, in diesem Fall ein LKW in Form eines Fahrzeuggespanns angedeutet. Eine zu dem Fahrzeug gehende Person 2 will dieses Fahrzeug 1 nun fahren. Um dies zu ermöglichen und dabei die Voraussetzungen für eine Fahrberechtigung der Person 2 zu überprüfen, umfasst das Fahrzeug 1 ein in der Darstellung der 1 schematisch angedeutetes Fahrberechtigungssystem 3. Dieses Fahrberechtigungssystem 3 kann beispielsweise in der in 2 dargestellten Art aufgebaut sein. Es ist Teil eines elektronischen Board-Netzes des Fahrzeugs 1 und umfasst wenigstens ein Steuergerät 4, welches wie durch den gestrichelten Pfeil angedeutet ist, in das weitere Board-Netz eingebunden ist. Das Fahrberechtigungssystem 3 umfasst außerdem einen Speicher 5 oder hat Zugriff auf einen Speicher 5 in dem Board-Netz. Ein wichtiger Teil des Fahrberechtigungssystems 3 ist außerdem ein Kartenleser 6, über welchen eine hier mit 7 bezeichnete sogenannte Fahrerkarte ausgelesen werden kann.In the representation of 1 a vehicle 1, in this case a truck in the form of a vehicle combination, is indicated. A person 2 going to the vehicle now wants to drive this vehicle 1 . In order to make this possible and to check the prerequisites for a driving authorization for the person 2, the vehicle 1 includes a 1 schematically indicated driving authorization system 3. This driving authorization system 3 can, for example, in 2 be constructed type shown. It is part of an electronic Board network of the vehicle 1 and includes at least one control unit 4, which is as indicated by the dashed arrow, integrated into the other board network. The drive authorization system 3 also includes a memory 5 or has access to a memory 5 in the on-board network. An important part of the driving authorization system 3 is also a card reader 6, via which a so-called driver card, designated 7 here, can be read.

Eine solche Fahrerkarte 7 ist eine im Bereich der Europäischen Union vorgeschriebene personengebundene Karte mit einem in 3 dargestellten Speicherchip 8, welche die Identifikation der als Kraftfahrer arbeitenden Person 2 enthält. Dies ist typischerweise durch einen entsprechenden Aufdruck des Namens, der Fahrerlaubnis, der ausstellenden Behörde, eines Passbildes 9 sowie ggf. weiteren Daten realisiert. Die Daten oder eine die Daten verkörpernde Identifikation ist außerdem im Speicherchip 8 entsprechend abgelegt und kann nun von dem Kartenleser 6 ausgelesen werden.Such a driver card 7 is a personal card prescribed in the European Union with an in 3 memory chip 8 shown, which contains the identification of the person 2 working as a driver. This is typically implemented by a corresponding imprint of the name, the driver's license, the issuing authority, a passport photo 9 and possibly other data. The data or an identification embodying the data is also appropriately stored in the memory chip 8 and can now be read out by the card reader 6 .

Das Fahrzeug 1 ist über sein Fahrberechtigungssystem 3 also in der Lage, die Person 2 als berechtigte Person anhand ihrer Fahrerkarte 7 zu identifizieren. Um nun zu verhindern, dass eine beispielsweise gestohlene oder ausgeliehene Fahrerkarte 7 verwendet werden kann, umfasst das Fahrberechtigungssystem 3 außerdem ein Mikrofon 10 als Teil einer Sensorik zur Erfassung der Stimme der Person 2. Nach dem Einlegen der Fahrerkarte 7 wird, sofern für die auf der Fahrerkarte 7 gespeicherte Identifikation eine Berechtigung zum Führen des Fahrzeugs 1 vorliegt, ein erstes Freigabekriterium in dem Fahrberechtigungssystem 3 bzw. dessen Steuergerät 4 generiert. Sobald dieses erste Freigabekriterium vorliegt, wird das Mikrofon 10 der Sensorik und eine Analyseeinheit 11 zur Auswertung von Sprache der Person 2 aktiviert. Die Person 2 weiß nun, dass sie sprechend muss, beispielsweise vorgegebene Code-Worte wie „Fahrzeug aufschließen“, „Motor anlassen“ oder dergleichen sagen muss. Sie kann auch lediglich einen beliebigen Text sagen und ggf. auch über ein Display des Fahrberechtigungssystems 3 dazu aufgefordert werden. Die Sprache der Person 2 wird nun analysiert und es wird ein Stimmprofil erstellt. Dies kann insbesondere durch eine Frequenzanalyse oder alternativ oder insbesondere ergänzend hierzu auch durch eine Mustererkennung des Gesprochenen erfolgen. Gleichzeitig kann über eine Spracherkennung der gesprochene Text analysiert und auf potentielle Code-Wörter hin untersucht werden. Dafür kann insbesondere eine in dem Fahrzeug 1 ggf. ohnehin vorhandene Sprachsteuerung zur Steuerung eines Multimediageräts, einer Telefonanlage oder dergleichen genutzt werden.The vehicle 1 is therefore able via its driver authorization system 3 to identify the person 2 as an authorized person on the basis of their driver card 7 . In order to prevent a driver card 7 that has been stolen or borrowed, for example, from being used, the drive authorization system 3 also includes a microphone 10 as part of a sensor system for detecting the voice of the person 2. After the driver card 7 is inserted, if for the on the Driver card 7 stored identification authorization to drive the vehicle 1 is present, a first release criterion in the driving authorization system 3 and its control unit 4 is generated. As soon as this first release criterion is present, the microphone 10 of the sensor system and an analysis unit 11 for evaluating the speech of the person 2 are activated. The person 2 now knows that they have to speak, say, for example, given code words such as “unlock the vehicle”, “start the engine” or the like. You can also just say any text and possibly also be prompted to do so via a display of the drive authorization system 3 . The speech of person 2 is now analyzed and a voice profile is created. This can be done in particular by means of a frequency analysis or, alternatively or in particular in addition to this, also by means of pattern recognition of the spoken word. At the same time, the spoken text can be analyzed via speech recognition and examined for potential code words. For this purpose, in particular a voice control that is possibly already present in the vehicle 1 can be used to control a multimedia device, a telephone system or the like.

Die Analyseeinheit 11 und/oder das mit ihre verbundene Steuergerät 4 werten nun das erstellte Stimmprofil aus, indem sie dieses mit einem gespeicherten Stimmprofil, welches mit der Identität der Person 2, welche über die Fahrerkarte 7 entsprechend ausgelesen worden ist, verknüpft ist, verglichen wird. Stimmt die Stimme der Person 2 gemäß der Stimmanalyse mit dem Stimmprofil, welches zu der auf der Fahrerkarte 7 gespeicherten Identität gehört, überein, dann wird eine Fahrberechtigung erteilt und die Person 2 kann das Fahrzeug 1 bewegen.The analysis unit 11 and/or the control unit 4 connected to it now evaluate the created voice profile by comparing it with a stored voice profile, which is linked to the identity of the person 2, which has been correspondingly read out via the driver card 7 . If the voice of person 2 agrees according to the voice analysis with the voice profile that belongs to the identity stored on driver card 7 , then driving authorization is granted and person 2 can move vehicle 1 .

Dabei ist es möglich, das Stimmprofil aller für das Fahrzeug 1 berechtigten Personen in dem Fahrzeug 1 beispielsweise in dem Speicher 5 des Fahrberechtigungssystems 3 oder des Board-Netzes zu speichern. Damit bedarf es jedoch einem entsprechenden Einlemens in dem jeweiligen Fahrzeug bevor das Fahrberechtigungssystem im oben beschriebenen Sinne agieren kann. Eine entsprechende Alternative, welche die Flexibilität erhöht, kann eine Kommunikationseinheit 12 nutzen, welche entweder Teil des Fahrberechtigungssystems 3 ist oder welche Teil des Board-Netzes ist und von dem Fahrberechtigungssystem 3 mitgenutzt wird. Über eine solche Kommunikationseinheit 12 kann eine drahtlose Kommunikationsverbindung zu einem fahrzeugextemen Server aufgebaut werden, welcher hier beispielhaft als Cloud 13 dargestellt ist.It is possible to store the voice profile of all persons in the vehicle 1 who are authorized for the vehicle 1, for example in the memory 5 of the drive authorization system 3 or the on-board network. However, this requires a corresponding learning in the respective vehicle before the drive authorization system can act in the sense described above. A corresponding alternative, which increases flexibility, can use a communication unit 12 which is either part of the drive authorization system 3 or which is part of the on-board network and is also used by the drive authorization system 3 . Such a communication unit 12 can be used to set up a wireless communication connection to a vehicle-external server, which is shown here as a cloud 13 by way of example.

Ein solcher fahrzeugexterner Server 13, wobei dieser auch ein Verbund von mehreren Servern, welche untereinander kommunizieren können, sein kann, kann nun die Speicherung übernehmen. Dies kann beispielsweise ein Backend-Server eines Fahrzeugherstellers oder eines Flottenbetreibers, wie beispielsweise einer Spedition sein. Ergänzend oder alternativ dazu kann der fahrzeugexterne Server 13 auch ein behördlicher Server sein oder mit einem solchen in Verbindung stehen, um so zuverlässig das zur jeweiligen Identität der Person 2 auf der Fahrerkarte 7 passende Stimmprofil abzurufen. Dies erhöht die Sicherheit erheblich, wenn beim Ausstellen der Fahrerkarte 7 anhand einer Stimmprobe das Stimmprofil der jeweiligen Person 2 ermittelt und verknüpft mit der Identität gespeichert wird. Die Identität und das Stimmprofil erlauben dann den Zugriff beispielsweise in der beschriebenen Art über die Kommunikationseinrichtung 12, so dass das Fahrberechtigungssystem 3 mit hoher Sicherheit sagen kann, dass das entsprechende Stimmprofil, mit welchem sie das erfasste Stimmprofil vergleicht, zu der auf der Fahrerkarte 7 gespeicherten Identität gehört.Such a vehicle-external server 13, which can also be a network of several servers that can communicate with one another, can now take over the storage. For example, this can be a backend server of a vehicle manufacturer or a fleet operator, such as a freight forwarder. In addition or as an alternative to this, the vehicle-external server 13 can also be an official server or be connected to one in order to reliably call up the voice profile that matches the identity of the person 2 on the driver card 7 . This increases security considerably if, when the driver card 7 is issued, the voice profile of the respective person 2 is determined on the basis of a voice sample and stored linked to the identity. The identity and the voice profile then allow access, for example in the manner described, via the communication device 12, so that the drive authorization system 3 can say with a high degree of certainty that the corresponding voice profile, with which it compares the recorded voice profile, to the one stored on the driver card 7 identity belongs.

Der Aufbau macht dabei eine Kommunikationsverbindung notwendig. Alternativ oder ergänzend hierzu kann es deshalb auch vorgesehen sein, dass das Stimmprofil in dem Speicherchip 8 der in 3 beispielhaft angedeuteten Fahrerkarte 7 abgespeichert ist. So kann neben der Identität beim Erstellen der Fahrerkarte 7 in der Behörde auch anhand einer Stimmprobe ein Stimmprofil erstellt und auf dem Speicherchip 8 oder ggf. auch einem weiteren Speicherchip abgelegt werden. Dabei kann eine auf eine bestimmte Art und Weise verschlüsselte Speicherung der Daten erfolgen, um diese auf der Fahrerkarte 7 selbst manipulationssicher zu machen.The structure requires a communication connection. As an alternative or in addition to this, it can therefore also be provided that the voice profile in the memory chip 8 in 3 exemplified driver card 7 ab saves is. In addition to the identity when the driver card 7 is created in the authority, a voice profile can also be created using a voice sample and stored on the memory chip 8 or possibly also on another memory chip. In this case, the data can be stored encrypted in a certain way in order to make them tamper-proof on the driver card 7 itself.

Nun ist das Fahrberechtigungssystem 3 in der Ausführungsvariante der 2 in der Lage, über das Kartenlesegerät 6 sowohl ein Stimmprofil als auch die Identität der Person 2, welche die Fahrerkarte 7 nutzt, auszulesen. Das Identität kann beispielsweise im Steuergerät 4 gespeichert und mit der Identität von entsprechend berechtigten Personen aus dem Speicher 5, oder wenn eine Netzwerkanbindung entsteht, auch aus dem fahrzeugextemen Server 13 verglichen werden. Das Stimmprofil wird beim Auslesen im Kartenlesegerät 6 über das Steuergerät 4 an die Analyseeinheit 11 weitergereicht, und legt dann den Vergleich des erfassten Stimmprofils mit dem gespeicherten Stimmprofil zugrunde. Lediglich wenn sowohl die Identität eine Berechtigung aufweist, als auch das Stimmprofil zu der jeweiligen Identität passt, wird die Fahrberechtigung erteilt.Now the drive authorization system 3 in the embodiment of the 2 able to use the card reader 6 to read out both a voice profile and the identity of the person 2 using the driver card 7 . The identity can, for example, be stored in control unit 4 and compared with the identity of correspondingly authorized persons from memory 5 or, if a network connection is established, also from server 13 external to the vehicle. When it is read out in the card reader 6, the voice profile is forwarded to the analysis unit 11 via the control unit 4 and then forms the basis for the comparison of the recorded voice profile with the stored voice profile. Driving authorization is only granted if both the identity has an authorization and the voice profile matches the respective identity.

Wie oben bereits erwähnt lässt sich dies dadurch ergänzen, dass über die Stimmanalyse hinaus bestimmte Code-Wörter verwendet werden, so dass zusätzlich zum reinen Stimmprofil auch eine Spracherkennung dieser Code-Wörter erfolgt. Spricht die Person 2 nicht die entsprechenden Code-Wörter, sondern verwendet andere Wörter, dann kann dies ebenfalls dazu dienen, die Fahrberechtigung zu verweigern, da bei einer solchen Konstellation sowohl das erste Freigabekriterium anhand der Identität, als auch das zweite Freigabekriterium anhand der Stimme und zusätzlich anhand des Wortlauts der gesprochenen Wörter umgesetzt werden kann. Damit ist ein Missbrauch der Fahrerkarte 7 und damit des Fahrzeugs 1 durch prinzipiell berechtigte Personen, welche ihre Fahrerkarte 7 beispielsweise jemandem ausleihen, ebenso unterbunden, wie die Verwendung des Fahrzeugs 1 durch prinzipiell nicht-berechtigte Personen, also beispielsweise bei einem Diebstahl.As already mentioned above, this can be supplemented by using specific code words in addition to the voice analysis, so that in addition to the pure voice profile, a speech recognition of these code words also takes place. If person 2 does not speak the corresponding code words, but uses other words, then this can also be used to refuse driving authorization, since in such a constellation both the first release criterion based on identity and the second release criterion based on voice and can also be implemented based on the wording of the spoken words. This prevents the driver card 7 and thus the vehicle 1 from being misused by generally authorized persons who, for example, lend their driver card 7 to someone, as well as the use of the vehicle 1 by generally non-authorized persons, e.g. in the event of theft.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102011001467 A1 [0003]
CN 102582576A [0004]

Claims

Driving authorization system (3) for a vehicle (1) with a card reader (6) for reading information stored on a personal driver card (7) and with at least one control unit (4) which is set up to compare the information read out with stored information and to create a first release criterion in the event of a match, characterized in that a sensor system (10) is provided for recording a voice profile, which is set up to record the voice of the person when the first release criterion is met, with an analysis unit (11 ) is provided, which is set up to compare the recorded voice profile with at least one stored voice profile, which is linked to the identity of the driver card (7) and, if they match, to create a second release criterion, with the at least one control unit (4) doing this is set up, a driving authorization when present en of the first and the second release criterion.

Drive authorization system (3) according to claim 1 , characterized in that the stored voice profile is stored on the driver card (7), the card reader (6) being set up to read out the stored voice profile and to make it accessible to the analysis unit (11).

Drive authorization system (3) according to claim 1 , characterized in that a communication unit (12) is provided, which is set up to set up a wireless connection to a vehicle-external server (13), which stores the stored data or retrieves it from other servers.

Drive authorization system (3) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the analysis unit (11) is also set up to recognize spoken words and to issue the second release criterion only if the recognized words additionally match stored predetermined words.

Drive authorization system (3) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the sensor (10) is set up to create the voice profile using a frequency analysis and / or pattern recognition based on the recorded voice.

Method for issuing a driving authorization for an authorized person (2) identified via a driver card (7) in a vehicle (1), characterized in that a voice profile of the identified authorized person (2) is recorded via a sensor system (10) and combined with a stored Voice profile is compared, the release authorization only occurs if the recorded voice profile matches the voice profile stored for the respective identity of the person (2).

procedure after claim 6 , characterized in that in addition to the voice profile, the recorded voice is checked for the presence of predetermined stored words, in addition the driving authorization is only released if at least one of the stored words has been recognized.

procedure after claim 6 or 7 , characterized in that the voice profile is created using a frequency analysis and/or using a pattern recognition.

procedure after claim 8 , characterized in that a system based on artificial intelligence is used to carry out the pattern recognition.

Personal driver card (7) with a memory module (8) and an identification assigned to the person (2), characterized in that a voice profile of the person (2) to whom the identification is assigned is additionally stored in the memory module (8).