DE102022121380A1

DE102022121380A1 - Authentifizierungssystem und Nutzerschnittstellenvorrichtung

Info

Publication number: DE102022121380A1
Application number: DE102022121380.3A
Authority: DE
Inventors: Masanori Kosugi
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2021-08-25
Filing date: 2022-08-24
Publication date: 2023-03-02
Also published as: US20230066901A1; JP2023031535A

Abstract

Eine Antenne ist dazu eingerichtet, um Authentifizierungsinformationen über drahtlose Kommunikation von einer mobilen Vorrichtung zu empfangen, die dazu angepasst ist, von einem Nutzer mitgeführt zu werden. Ein Detektor ist dazu eingerichtet, um Annäherung oder Kontakt eines zu erfassenden Objekts mit Bezug auf die Antenne, beruhend auf einer Änderung einer elektrostatischen Kapazität, zu erfassen. Eine Steuerungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, um im Ansprechen auf eine mit den Authentifizierungsinformationen durchgeführte Genehmigung der Authentifizierung der mobilen Vorrichtung, die Erfassung zu validieren.

Description

HINTERGRUND
Der hier offenbarte Gegenstand betrifft ein Authentifizierungssystem mittels einer mobilen Vorrichtung, die dazu angepasst ist, von einem Nutzer mitgeführt zu werden. Der hier offenbarte Gegenstand betrifft außerdem eine Nutzerschnittstellenvorrichtung, die dazu angepasst ist, Teil des Authentifizierungssystems zu sein.
Die Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2014-224446 A offenbart ein Authentifizierungssystem, um unter Verwendung drahtloser Nahbereichs-Kommunikation eine Tür eines Fahrzeugs, die ein Beispiel für ein wiederverschließbares Bauteil ist, zu Verriegeln/Entriegeln. Das Authentifizierungssystem weist eine Patchantenne und eine Steuerungsvorrichtung auf. Die Patchantenne ist an einer Außenseite der Tür angeordnet. Die Steuerungsvorrichtung führt eine Authentifizierung eines Nutzers auf der Grundlage der drahtlosen Nahbereichs-Kommunikation zwischen der Patchantenne und einer an einer mobilen Vorrichtung angebrachten Antenne durch, um Betätigungen einer Verriegelungs-/Entriegelungsvorrichtung zu steuern, die ein Beispiel für eine zu steuernde Vorrichtung ist.
ZUSAMMMENFASSUNG
Es besteht Bedarf dahingehend, den Komfort des Authentifizierungssystems unter Verwendung einer mobilen Vorrichtung zu verbessern.
Ein veranschaulichender Aspekt des hier offenbarten Gegenstands sieht ein Authentifizierungssystem vor, mit:

einer Antenne, die dazu eingerichtet ist, Authentifizierungsinformationen über drahtlose Kommunikation von einer mobilen Vorrichtung zu empfangen, die dazu angepasst ist, um von einem Nutzer mitgeführt zu werden;
einem Detektor, der dazu eingerichtet ist, um Annäherung oder Kontakt eines zu erfassenden Objekts mit Bezug auf die Antenne, beruhend auf einer Änderung einer elektrostatischen Kapazität, zu erfassen; und
einer Steuerungsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, um im Ansprechen auf eine mit den Authentifizierungsinformationen durchgeführte Genehmigung der Authentifizierung der mobilen Vorrichtung, die Erfassung zu validieren.

Ein veranschaulichender Aspekt des hier offenbarten Gegenstands sieht eine Nutzerschnittstellenvorrichtung vor, mit:

einer Antenne, die dazu eingerichtet ist, Authentifizierungsinformationen über drahtlose Kommunikation von einer mobilen Vorrichtung zu empfangen, die dazu angepasst ist, um von einem Nutzer mitgeführt zu werden;
einem Detektor, der dazu eingerichtet ist, bezüglich der Antenne Annäherung oder Kontakt eines zu erfassenden Objekts, beruhend auf einer Änderung einer elektrostatischen Kapazität, zu erfassen; und
einem Prozessor, der dazu eingerichtet ist, im Ansprechen auf eine anhand der Authentifizierungsinformationen erfolgte Genehmigung der Authentifizierung der mobilen Vorrichtung, die Erfassung zu validieren.

Gemäß der Konfiguration jedes der vorstehend beschriebenen veranschaulichenden Aspekte, kann die für die drahtlose Kommunikation mit der mobilen Vorrichtung angepasste Antenne auch als ein elektrostatischer Sensor verwendet werden. Da es nicht notwendig ist, einen unabhängigen elektrostatischen Sensor anzubringen, ist es nicht nur möglich, einen Anstieg der Größe der UI-Vorrichtung zu unterdrücken, sondern es ist auch möglich, eine Situation zu vermeiden, in der eine in dem elektrostatischen Sensor (allgemein) verwendete Elektrodenplatte die Frequenzcharakteristika der Antenne beeinflusst. Zusätzlich, da die Wirkung der Antenne als der elektrostatische Sensor nicht aktiviert wird, bis die Authentifizierung der mobilen Vorrichtung genehmigt ist, ist es möglich einen Einfluss des Hinzufügens der Funktion als der elektrostatische Sensor auf die Frequenzcharakteristika der Antenne während der drahtlosen Nahbereichs-Kommunikation zu unterdrücken. Dementsprechend ist es möglich, den Komfort des Authentifizierungssystems mittels der mobilen Vorrichtung zu verbessern.
Figurenliste

1 stellt eine Konfiguration eines Authentifizierungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel dar.
2 stellt eine funktionelle Konfiguration des Authentifizierungssystems aus 1 dar.
3 stellt eine Konfiguration einer Nutzerschnittstellenvorrichtung aus 2 dar.
4 stellt einen Griff dar, der dazu angepasst ist, die Nutzerschnittstellenvorrichtung aus 2 zu enthalten.
5 stellt ein Beispiel einer Schaltung dar, die ein Tiefpassfilter aus 3 bildet.
6 stellt ein weiteres Beispiel einer Schaltung dar, die das Tiefpassfilter aus 3 bildet.
7 stellt ein Beispiel eines Verarbeitungsablaufs dar, der von einem Prozessor aus 3 durchzuführen ist.
8 stellt ein weiteres Beispiel eines Verarbeitungsablaufs dar, der von dem Prozessor aus 3 durchzuführen ist.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Exemplarische Ausführungsbeispiele werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben. In jeder der Zeichnungen ist der Maßstab entsprechend verändert, damit jedes abgebildete Element eine erkennbare Größe hat.
1 stellt eine Konfiguration eines Authentifizierungssystems 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel dar. Das Authentifizierungssystem 10 weist eine Steuerungsvorrichtung 11 und eine Verriegelungs-/Entriegelungsvorrichtung 12 auf. Die Steuerungsvorrichtung 11 und die Verriegelungs-/Entriegelungsvorrichtung 12 sind in bzw. an einem Fahrzeug 20 angebracht. Die Verriegelungs-/Entriegelungsvorrichtung 12 ist eine Vorrichtung zum Verriegeln/Entriegeln einer Tür 21, um eine Kabine des Fahrzeugs 20 zu Öffnen/Schließen. Die Steuerungsvorrichtung 11 ist dazu eingerichtet, um Betätigungen der Verriegelungs-/Entriegelungsvorrichtung 12 zu steuern. Die Verriegelungs-/Entriegelungsvorrichtung 12 ist ein Beispiel für eine zu steuernde Vorrichtung. Das Fahrzeug 20 ist ein Beispiel für eine mobile Entität. Die Tür 21 ist ein Beispiel für ein wiederverschließbares Bauteil.
Das Authentifizierungssystem 10 weist eine Nutzerschnittstellenvorrichtung 13 auf (nachstehend als UI-Vorrichtung 13 (UI: User Interface) abgekürzt, bzw. bezeichnet). Die UI-Vorrichtung 13 ist dazu eingerichtet, um Authentifizierungsinformationen AU über drahtlose Nahbereichs-Kommunikation von einer mobilen Vorrichtung 50 zu erlangen, die dazu angepasst ist, um von einem Nutzer 40 mitgeführt zu werden. Die mobile Vorrichtung 50 kann als ein mitführbares Medium bereitgestellt sein, wie etwa eine Karte, die nicht mit einer Energiequelle ausgestattet ist, oder kann als mitführbares Mehrzweck-Informationsendgerät, wie etwa ein Smartphone, bereitgestellt sein. Die Authentifizierungsinformationen AU beinhalten Informationen zum Authentifizieren von mindestens einem von dem Nutzer 40 und der mobilen Vorrichtung 50.
Wie hierin verwendet bedeutet „drahtlose Nahbereichs-Kommunikation“ kontaktlose Kommunikation, bei der Informationen über elektromagnetische induktive Wechselwirkung von einer mobilen Vorrichtung an eine Lesevorrichtung übertragen werden. Beispiele der Technologie, die drahtlose Nahbereichs-Kommunikation ausführen kann, beinhalten NFC (Near Field Communication bzw. Nahfeldkommunikation), RF-ID und dergleichen. Wie hierin verwendet, ist der Begriff „drahtlose Nahbereichs-Kommunikation“ von „drahtloser Kurzstrecken-Kommunikation“ zu unterscheiden, die eine kontaktlose Kommunikation nach den Standards IEEE 802.15 oder IEEE 802.11 ist und über Funkwellen erfolgt. Beispiele der Technologie, die drahtlose Kurzstrecken-Kommunikation ausführen kann, umfassen Bluetooth (eingetragene Marke), Bluetooth Low Energy (eingetragene Marke), Ultra Wide Band (UWB), ZigBee (eingetragene Marke) und Wi-Fi (eingetragene Marke).
Im Einzelnen weist die UI-Vorrichtung 13, wie in 2 dargestellt ist, eine Antenne 131 auf. Andererseits weist die mobile Vorrichtung 50 eine Antenne 51 und einen Prozessor 52 auf. Die Antenne 51 hat eine bekannte Konfiguration, sodass sie eine elektromagnetische induktive Wechselwirkung mit der Antenne 131 herstellen kann. Der Prozessor 52 ist dazu eingerichtet, um nach Beginn der drahtlosen Nahbereichs-Kommunikation Authentifizierungsinformationen AU von einem (nicht dargestellten) Speicher zu lesen und um die Authentifizierungsinformationen AU von der Antenne 51 aus zu übertragen. Die Authentifizierungsinformationen AU werden von der Antenne 131 der UI-Vorrichtung 13 empfangen.
Der Prozessor 52 mit einer derartigen Funktion kann in einem Fall, in dem die mobile Vorrichtung 50 als ein mitführbares Medium, wie etwa einer Karte, bereitgestellt ist, durch eine exklusive integrierte Schaltung realisiert sein. Ein Computerprogramm zum Ausführen von mit der Funktion verknüpfter Verarbeitung ist in einem in der integrierten Schaltung enthaltenen Speicherelement vorinstalliert. Die Authentifizierungsinformationen AU können in dem Speicherelement gespeichert sein.
In einem Fall, in dem die mobile Vorrichtung 50 als ein persönlicher digitaler Mehrzweck-Assistent bereitgestellt ist, kann der Prozessor 52 durch einen Mehrzweck-Mikroprozessor, im Zusammenwirken mit einem Mehrzweck-Speicher, realisiert sein. Beispiele des Mehrzweck-Mikroprozessors beinhalten eine CPU, eine MPU und eine GPU. Beispiele des Mehrzweck-Speichers beinhalten einen ROM und einen RAM. In diesem Fall kann in dem ROM ein Computerprogramm zum Ausführen der mit der vorstehend beschriebenen Funktion verknüpften Verarbeitung gespeichert sein. Die Authentifizierungsinformationen AU können in dem Mehrzweck-Speicher gespeichert sein. Der Mehrzweck-Mikroprozessor wählt mindestens einen Teil des in dem ROM gespeicherten Computerprogramms aus, lädt das Programm in den RAM und führt die vorstehend beschriebene Verarbeitung im Zusammenwirken mit dem RAM aus.
Der Prozessor 52 kann durch eine exklusive integrierte Schaltung realisiert sein, die das vorstehend beschriebene Computerprogramm ausführen kann. Beispiele der exklusiven integrierten Schaltung beinhalten einen Mikrocontroller, ein ASIC und ein FPGA. In diesem Fall ist das vorstehend beschriebene Computerprogramm in dem in einer exklusiven integrierten Schaltung enthaltenen Speicherelement vorinstalliert. Die Authentifizierungsinformationen AU können in dem Speicherelement gespeichert sein. Der Prozessor 52 kann auch durch eine Kombination aus einem Mehrzweck-Mikroprozessor und einer exklusiven integrierten Schaltung realisiert sein.
Wie in 3 dargestellt ist, weist die UI-Vorrichtung 13 einen Prozessor 132 auf. Die Antenne 131 gemäß dem vorliegenden Beispiel weist eine Spule 131a und einen Kondensator 131b auf. Die Spule 131a kann als eine Rahmenantenne dienen. Der Kondensator 131b ist zu der Spule 131a parallel geschaltet. Der Prozessor 132 ist dazu eingerichtet, die Antenne 131 mit Energie zu versorgen, um die Antenne 131 dazu zu veranlassen, ein magnetisches Feld auszustrahlen, dessen Frequenz in der drahtlosen Nahbereichs-Kommunikation als eine Trägerwelle verwendet wird.
Beispielsweise ist der Prozessor 132 dazu eingerichtet, dass er Amplitudenmodulation der Trägerwelle durchführt, um an die mobile Vorrichtung 50 zu übertragende Informationen zu überlagern. Andererseits fließt, wegen einem von der Antenne 51 der mobilen Vorrichtung 50 ausgestrahlten Magnetfeld, Strom durch die Antenne 131. Der Prozessor 132 ist dazu eingerichtet, um die von der mobilen Vorrichtung 50 übermittelten Authentifizierungsinformationen AU durch Demodulation auf der Grundlage des Stroms zu extrahieren. Der Prozessor 132 ist dazu eingerichtet, die extrahierten Authentifizierungsinformationen AU an die Steuerungsvorrichtung 11 zu übertragen.
Die UI-Vorrichtung 13 weist ein Hochpass-Filter (HPF) 133 auf. Das HPF 133 ist dazu eingerichtet, mindestens eine Trägerfrequenzkomponente eines Wechselstromsignals durchzulassen, das zwischen der Antenne 131 und dem Prozessor 132 übertragen wird. Das HPF 133 kann einen zu dem Prozessor 132 in Reihe geschalteten Kondensator aufweisen. Das HPF 133 kann einen zu dem Prozessor 132 parallel geschalteten Widerstand aufweisen.
Wie in 2 dargestellt ist, weist die Steuerungsvorrichtung 11 eine Empfangsschnittstelle 111 auf. Die Empfangsschnittstelle 111 ist als eine Schnittstelle eingerichtet, die in der Lage ist, die von der UI-Vorrichtung 13 übertragenen Authentifizierungsinformationen AU zu akzeptieren.
Die Steuerungsvorrichtung 11 weist einen Prozessor 112 auf. Der Prozessor 112 ist dazu eingerichtet, die von der Empfangsschnittstelle 111 akzeptierten Authentifizierungsinformationen AU mit den in dem (nicht dargestellten) Speicher gespeicherten Authentifizierungsinformationen zu vergleichen. Der Prozessor 112 ist dazu eingerichtet, in einem Fall, in dem die Übereinstimmung zwischen den beiden Informationen bestätigt ist, zu bestimmen, dass die Authentifizierung genehmigt ist.
Die Steuerungsvorrichtung 11 weist eine Ausgabeschnittstelle 113 auf. Diese ist als eine Schnittstelle zum Ausgeben eines Benachrichtigungssignals NT eingerichtet, um die UI-Vorrichtung 13 zu benachrichtigen, dass die Authentifizierung genehmigt ist. Der Prozessor 112 ist dazu eingerichtet, in einem Fall, in dem bestimmt ist, dass die Authentifizierung genehmigt ist, das Benachrichtigungssignal NT von der Ausgabeschnittstelle 113 auszugeben.
Wie in 4 dargestellt ist, ist die UI-Vorrichtung 13 in einem Griff 22 enthalten, der zum Öffnen und Schließen der Tür 21 des Fahrzeugs 20 angepasst ist. Wenn der Nutzer 40 den Griff 22 zum Öffnen oder Schließen der Tür 21 greift, nähert sich die Hand des Nutzers 40 der Antenne 131. Wenn die Antenne 131 aus einer relativ großen Menge leitfähigen Materials besteht, verhält sich die Antenne 131 wie eine Elektrode. Anders ausgedrückt wird ein Pseudokondensator zwischen der Hand des Nutzers 40 und der Antenne 131 gebildet, wodurch die elektrostatische Kapazität der Antenne 131 erhöht wird.
Wie in 2 dargestellt ist, weist die UI-Vorrichtung 13 einen Detektor 134 auf. Der Detektor 134 ist dazu eingerichtet, auf der Grundlage der Änderung der elektrostatischen Kapazität, die Annäherung der Hand des Nutzers 40 an die Antenne 131 zu erfassen. Die Hand des Nutzers 40 ist ein Beispiel für ein zu erfassendes Objekt.
Exemplarische Verfahren zum Steigern der Menge leitfähigen Materials in der Antenne 131 beinhalten: Vergrößern einer Querschnittsfläche der Rahmenantenne, Erhöhen der Windungsanzahl der Rahmenantenne und Erhöhen der Dicke des leitenden Drahts. Insbesondere bei einer dicken Leiterbahn bzw. dicken Leitung ist es möglich, einen Einfluss zu unterdrücken, der bei einer ursprünglich vorgesehenen Beschaffenheit der Antenne 131 auftreten würde.
Besonders wie in 3 dargestellt ist, weist der Detektor 134 ein Tiefpassfilter (TPF) 134a und eine Erfassungsschaltung 134b auf. Das TPF 134a ist dazu eingerichtet, einer Niederfrequenzkomponente des durch die Antenne 131 fließenden Signals zu erlauben die Erfassungsschaltung 134b zu durchlaufen.
Das TPF 134a kann durch eine Stichleitung, wie in 5 dargestellt ist, oder durch eine Sperrschaltung, wie in 6 dargestellt ist, realisiert sein. Die Leitungslänge L der Stichleitung ist derart bestimmt, dass sie ein Viertel der der Trägerfrequenz entsprechenden Wellenlänge beträgt. Die Sperrschaltung ist derart eingerichtet, dass eine Resonanzfrequenz einer aus einem Induktor bzw. einer Spule und einem Kondensator gebildeten Resonanzschaltung mit der Trägerfrequenz übereinstimmt.
Der Anstieg der elektrostatischen Kapazität der Antenne 131 verursacht eine Variation der Niederfrequenzkomponente des durch die Antenne 131 fließenden Signals. Die Erfassungsschaltschaltung 134b ist dazu eingerichtet, ein Erfassungssignal DT auszugeben, das der Variationsmenge entspricht.
Wie in 2 dargestellt ist, ist der Prozessor 132 der UI-Vorrichtung 13 dazu eingerichtet, das von dem Detektor 134 ausgegebene Erfassungssignal DT an die Steuerungsvorrichtung 11 zu übertragen.
Dementsprechend ist die Empfangsschnittstelle 111 der Steuerungsvorrichtung 11 als eine Schnittstelle eingerichtet, die auch in der Lage ist, das von der UI-Vorrichtung 13 übertragene Erfassungssignal DT zu akzeptieren.
Wie in 3 dargestellt ist, weist die UI-Vorrichtung einen Schalter 135 auf. Der Schalter 135 ist so eingerichtet, dass er zwischen einem ersten Schaltungszustand zum Erzielen eines Stromflusses, der bewirkt, dass die Antenne 131 ein magnetisches Feld für die drahtlose Nahbereichs-Kommunikation ausstrahlt, und einem zweiten Schaltungszustand, der bewirkt, dass die Antenne 131 die Annäherung des Nutzers 40 auf der Grundlage einer Änderung der elektrostatischen Kapazität erfasst, umzuschalten.
Insbesondere der erste Schaltungszustand wird hergestellt, indem eine leitende Verbindung zwischen dem Anschluss 135a und einem Anschluss 135b hergestellt wird. Andererseits wird der zweite Schaltungszustand hergestellt, indem eine leitende Verbindung zwischen dem Anschluss 135a und dem Anschluss 135c hergestellt wird. Der Umschaltvorgang des Schalters 135 zwischen dem ersten Schaltungszustand und dem zweiten Schaltungszustand wird durch den Prozessor 132 gesteuert.
7 stellt ein Beispiel einer von dem Prozessor 132 durchgeführten Verarbeitungsablaufsteuerung des Schalters 135 dar.
In Schritt 11 veranlasst der Prozessor 132 den Schalter 135 dazu, so zu agieren, dass der erste Schaltungszustand hergestellt wird. Folglich wird von der Antenne 131 ein magnetisches Feld für die drahtlose Nahbereichs-Kommunikation ausgestrahlt.
Anschließend bestimmt der Prozessor 132, ob die Authentifizierungsinformationen AU von der mobilen Vorrichtung 50 über die Antenne 131 empfangen wurden (Schritt 12). Die Verarbeitung wird solange wiederholt, bis bestimmt ist, dass die Authentifizierungsinformationen AU empfangen wurden (Nein in Schritt 12).
Im Ansprechen auf die Bestimmung, dass die Authentifizierungsinformationen AU empfangen wurden (Ja in Schritt 12), überträgt der Prozessor 132 die Authentifizierungsinformationen AU an die Steuerungsvorrichtung 11 (Schritt 13).
Anschließend bestimmt der Prozessor 132, ob ein Benachrichtigungssignal NT von der Steuerungsvorrichtung 11 empfangen wurde (Schritt 14). Anders ausgedrückt wird bestimmt, ob die Authentifizierung der mobilen Vorrichtung 50 auf der Grundlage der in Schritt 13 übertragenen Authentifizierungsinformationen AU genehmigt ist.
In einem Fall, in dem das Benachrichtigungssignal NT selbst nach Ablauf einer vorgeschriebenen Zeitspanne seit der Übertragung der Authentifizierungsinformationen AU nicht empfangen wurde, oder in einem Fall, in dem er (der Prozessor 132) von der Steuerungsvorrichtung 11 benachrichtigt wird, dass die Authentifizierung nicht genehmigt ist (Nein in Schritt 14), kehrt die Verarbeitung zu Schritt 11 zurück.
Auf der Grundlage des von der Steuerungsvorrichtung 11 empfangenen Benachrichtigungssignals NT (Ja in Schritt 14), veranlasst der Prozessor 132 den Schalter 135 dazu, so zu agieren, dass der zweite Schaltungszustand hergestellt wird (Schritt 15). Folglich beginnt die Antenne, als elektrostatischer Sensor zu fungieren.
Der Prozessor 132 überträgt das von dem Detektor 134 ausgegebene Erfassungssignal DT an die Steuerungsvorrichtung 11 (Schritt 16).
Anders ausgedrückt sind der Prozessor 112 der Steuerungsvorrichtung 11 und der Prozessor 132 der UI-Vorrichtung 13 dazu eingerichtet, die elektrostatische Erfassung durch den Detektor 134, im Ansprechen auf die Genehmigung der Authentifizierung der mobilen Vorrichtung 50 auf der Grundlage der Authentifizierungsinformationen AU, zu validieren.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann die Antenne 131, die für die drahtlose Nahbereichs-Kommunikation mit der mobilen Vorrichtung 50 angepasst ist, auch als ein elektrostatischer Sensor verwendet werden, um zu erfassen, dass der Nutzer 40 den Griff 22 greift. Da es nicht notwendig ist, einen unabhängigen elektrostatischen Sensor anzubringen, ist es nicht nur möglich, einen Anstieg der Größe der UI-Vorrichtung 13 zu unterdrücken, sondern es ist auch möglich, eine Situation zu vermeiden, in der eine in dem elektrostatischen Sensor (allgemein) verwendete Elektrodenplatte die Frequenzcharakteristika der Antenne 131 beeinflusst. Zusätzlich, da die Wirkung der Antenne 131 als der elektrostatische Sensor nicht validiert wird, bis die Authentifizierung der mobilen Vorrichtung 50 genehmigt ist, ist es möglich einen Einfluss auf die Frequenzcharakteristika der Antenne 131 wegen Hinzufügen der Wirkung als den elektrostatischen Sensor während der drahtlosen Nahbereichs-Kommunikation zu unterdrücken. Dementsprechend ist es möglich, den Komfort des Authentifizierungssystems 10 mittels der mobilen Vorrichtung 50 zu verbessern.
Insbesondere in einem Fall, in dem die UI-Vorrichtung 13 in einem Gebilde mit beschränkter Größe, wie etwa dem Griff 22, enthalten ist, ist der vorstehende Vorteil noch bemerkenswerter.
Der Prozessor 112 der Steuerungsvorrichtung 11 ist dazu eingerichtet, zu bestimmen, ob die Variationsmenge des Signals an der Antenne 131, das dem von der Empfangsschnittstelle 111 akzeptierten Erfassungssignal DT entspricht, einen Grenzwert übersteigt. Der Prozessor 112 ist dazu eingerichtet, im Ansprechen auf die Bestimmung, dass die Variationsmenge den Grenzwert übersteigt, zu bestimmen, dass sich die Hand des Nutzers 40 der Antenne 131 nähert.
Die Ausgabeschnittstelle 113 der Steuerungsvorrichtung 11 ist als eine Schnittstelle zum Ausgeben eines Steuerungssignals CT eingerichtet, das die Verriegelungs-/Entriegelungsvorrichtung 12 dazu veranlasst, die Tür 21 zu verriegeln/entriegeln.
Der Prozessor 112 ist dazu eingerichtet, im Ansprechen auf die Bestimmung, dass die Authentifizierung der mobilen Vorrichtung 50 auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Authentifizierungsinformationen AU genehmigt ist, und die Bestimmung, dass sich die Hand des Nutzers 40 der Antenne 131 nähert, das Steuerungssignal CT von der Ausgabeschnittstelle 113 auszugeben.
Es sollte beachtet werden, dass der Prozessor 132 der UI-Vorrichtung 13 dazu eingerichtet sein kann, das Erfassungssignal DT nur in dem Fall auszugeben, in dem die Variationsmenge des Signals an der Antenne 131 den Grenzwert übersteigt. Dabei bestimmt der Prozessor 112 der Steuerungsvorrichtung 11 auf der Grundlage des Umstands, dass das Erfassungssignal DT von der Empfangsschnittstelle 111 akzeptiert ist, dass sich die Hand des Nutzers 40 der Antenne 131 nähert.
Gemäß einer derartigen Konfiguration ist das Verriegeln/Entriegeln der Tür 21 durch die Verriegelungs-/Entriegelungsvorrichtung 12 erlaubt, wenn der Nutzer 40 eine geeignete mobile Vorrichtung 50 nahe an den Griff 22 heranbringt und den Griff 22 greift. Wenn der Nutzer 40 den Griff 22 greift, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass der Nutzer 40 beabsichtigt, die Tür 21 zu öffnen oder schließen. Das Verriegeln/Entriegeln der Tür 21 ist nicht erlaubt, wenn nur die Genehmigung der Authentifizierung der mobilen Vorrichtung 50 vorliegt, sondern die Erfassung des Greifens des Griffes 22 ist zu der Bedingung hinzugefügt, um die Verriegelungs-/Entriegelungsbetätigung zu erlauben. Folglich ist es möglich, das Auftreten einer Situation zu unterdrücken, in der das Verriegeln/Entriegeln unerwartet erfolgt, ohne die Absicht des Nutzers, die Tür 21 zu öffnen/schließen.
Das Steuerungssignal CT, um die Verriegelungs-/Entriegelungsvorrichtung 12 zum Verriegeln/Entriegeln der Tür 21 zu veranlassen, kann auch an den Prozessor 132 der UI-Vorrichtung 13 eingegeben werden.
Wie in 7 dargestellt ist, bestimmt der Prozessor 132, ob das Steuerungssignal CT von der Steuerungsvorrichtung 11 empfangen wurde (Schritt 17). Anders ausgedrückt wird bestimmt, ob die Betätigung der Verriegelungs-/Entriegelungsvorrichtung 12 auf der Grundlage des in Schritt 16 übertragenen Erfassungssignals DT erlaubt ist. Die Verarbeitung wird solange wiederholt bis bestimmt ist, dass das Steuerungssignal CT empfangen wurde (Nein in Schritt 17).
Auf der Grundlage der Bestimmung, dass das Steuerungssignal CT von der Steuerungsvorrichtung 11 empfangen wurde (Ja in schritt 17) endet die Verarbeitung.
Der Prozessor 132 der UI-Vorrichtung 13 mit verschiedensten vorstehend beschriebenen Funktionen kann durch eine exklusive integrierte Schaltung realisiert sein, die ein Computerprogramm zum Ausführen einer mit den Funktionen verknüpften Verarbeitung ausführen kann. Beispiele der exklusiven integrierten Schaltung beinhalten einen Mikrocontroller, ein ASIC und ein FPGA. In diesem Fall ist das vorstehend beschriebene Computerprogramm in dem in einer exklusiven integrierten Schaltung enthaltenen Speicherelement vorinstalliert. Die Authentifizierungsinformationen AU können in dem Speicherelement gespeichert sein.
Der Prozessor 112 der Steuerungsvorrichtung 11 mit verschiedensten vorstehend beschriebenen Funktionen kann durch einen Mehrzweck-Mikroprozessor im Zusammenwirken mit einem Mehrzweck-Speicher realisiert sein. Beispiele des Mehrzweck-Mikroprozessors umfassen eine CPU, eine MPU und eine GPU. Beispiele des Mehrzweck-Speichers umfassen einen ROM und einen RAM. In diesem Fall kann ein Computerprogramm zum Ausführen einer mit den Funktionen verknüpften Verarbeitung in dem ROM gespeichert sein. Die Authentifizierungsinformationen, die für den Vergleich heranzuziehen sind, können in dem Mehrzweck-Speicher gespeichert sein. Der Mehrzweck-Mikroprozessor wählt mindestens einen Teil des in dem ROM gespeicherten Computerprogramms aus, lädt das Programm in den RAM und führt die vorstehend beschriebene Verarbeitung im Zusammenwirken mit dem RAM aus.
Der Prozessor 112 kann durch eine exklusive integrierte Schaltung realisiert sein, die das vorstehend beschriebene Computerprogramm ausführen kann. Beispiele der exklusiven integrierten Schaltung beinhalten einen Mikrocontroller, ein ASIC und ein FPGA. In diesem Fall ist das vorstehend beschriebene Computerprogramm in dem in einer exklusiven integrierten Schaltung enthaltenen Speicherelement vorinstalliert. Die Authentifizierungsinformationen, die für den Vergleich heranzuziehen sind, können in dem Speicherelement gespeichert sein. Der Prozessor 112 kann auch durch eine Kombination aus einem Mehrzweck-Mikroprozessor und einer exklusiven integrierten Schaltung realisiert sein.
Die vorstehenden Ausführungsbeispiele sind lediglich veranschaulichend, um ein Verständnis des Wesentlichen des hier offenbarten Gegenstands zu vereinfachen. Die Konfiguration gemäß jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele kann angemessen modifiziert oder verändert werden, ohne vom Wesentlichen des hier offenbarten Gegenstands abzuweichen.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist die Antenne 131 der UI-Vorrichtung 13 derart eingerichtet, dass sie die Spule 131a aufweist, die als eine Rahmenantenne für drahtlose Nahbereichs-Kommunikation mit der mobilen Vorrichtung 50 dienen kann. Jedoch kann die Antenne 131 als eine Planarantenne für drahtlose Kurzstrecken-Kommunikation mit der mobilen Vorrichtung 50 eingerichtet sein. In diesem Fall kann die Planarantenne als eine Elektrode des elektrostatischen Sensors verwendet werden.
Abhängig von der Form der Antenne 131 kann beides, die drahtlose Nahbereichs-Kommunikation und die drahtlose Kurzstrecken-Kommunikation, mit der mobilen Vorrichtung 50 erfolgen. In diesem Fall ist der Schalter 135 so eingerichtet, dass er zusätzlich zu dem ersten Schaltungszustand und dem zweiten Schaltungszustand einen dritten Schaltungszustand herstellen kann, um die Antenne 131 dazu zu veranlassen, eine Radiowelle für die drahtlose Kurzstrecken-Kommunikation zu übertragen.
8 stellt ein weiteres Beispiel des Verarbeitungssteuerungsablaufs des Schalters 135 dar, der in diesem Fall durch den Prozessor 132 erfolgen kann. Verarbeitungselemente die im Wesentlichen dieselben sind, wie die in dem in 7 dargestellten Beispiel werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und wiederholende Beschreibungen dafür werden ausgelassen.
Der Prozessor 132 veranlasst den Schalter 135 dazu, so zu agieren, dass der erste Schaltungszustand in Schritt 11 hergestellt wird, und dann zu bestimmen, ob die Authentifizierung, auf der Grundlage der über die drahtlose Nahbereichs-Kommunikation von der mobilen Vorrichtung 50 erhaltenen Authentifizierungsinformationen AU, innerhalb einer ersten vorgeschriebenen Zeitspanne genehmigt wurde (Schritt 21). Insbesondere erfolgt die mit Bezug auf Schritt 12 bis Schritt 14 in 7 beschriebene Verarbeitung.
Im Ansprechen auf die Bestimmung, dass die Authentifizierung innerhalb der ersten vorgeschriebenen Zeitspanne genehmigt wurde (Ja einen Schritt 21), veranlasst der Prozessor 132 den Schalter 135 dazu, so zu agieren, dass der zweite Schaltungszustand hergestellt wird (Schritt 15). Dadurch beginnt die Antenne 131 als ein elektrostatischer Sensor zu wirken. Der Ablauf der anschließenden Verarbeitung ist derselbe, wie das in 7 dargestellte Beispiel.
Im Ansprechen auf die Bestimmung, dass die Authentifizierung innerhalb der ersten Zeitspanne nicht genehmigt wurde (nein Schritt 21), veranlasst der Prozessor 132 den Schalter 135 dazu, so zu agieren, dass der dritte Schaltungszustand hergestellt wird (Schritt 22).
Anschließend bestimmt der Prozessor 132, ob die Authentifizierung, auf der Grundlage der von der mobilen Vorrichtung 50 über drahtlose Kurzstrecken-Kommunikation erhaltenen Authentifizierungsinformationen AU, innerhalb einer zweiten vorgeschriebenen Zeitspanne genehmigt wurde (Schritt 23). Die zweite Zeitspanne kann dieselbe sein wie oder unterschiedlich sein als die erste Zeitspanne. Insbesondere erfolgt die mit Bezug auf Schritt 12 bis Schritt 14 in 7 beschriebene Verarbeitung.
Es sollte beachtet werden, dass die von der mobilen Vorrichtung über drahtlose Kurzstrecken-Kommunikation erlangten Authentifizierungsinformationen AU gleich wie oder unterschiedlich von den von der mobilen Vorrichtung über die drahtlose Nahbereichs-Kommunikation erhaltenen Authentifizierungsinformationen AU sein können.
Im Ansprechen auf die Bestimmung, dass die Authentifizierung innerhalb der zweiten Zeitspanne genehmigt wurde (ja in Schritt 23), veranlasst der Prozessor 132 den Schalter 135 dazu, so zu agieren das der zweite Schaltungszustand hergestellt wird (Schritt 15). Dadurch beginnt die Antenne 131 als ein elektrostatischer Sensor zu wirken. Der Ablauf der anschließenden Verarbeitung ist derselbe wie in dem in 7 dargestellten Beispiel.
Im Ansprechen auf die Bestimmung, dass die Authentifizierung innerhalb der zweiten Zeitspanne nicht genehmigt wurde (nein in Schritt 23) bringt der Prozessor 132 die Verarbeitung zu Schritt 11 zurück und veranlasst den Schalter 135 dazu, so zu agieren, dass der erste Schaltungszustand hergestellt wird. Anders ausgedrückt wechselt der Prozessor 132 zwischen einem Zustand, in dem die Antenne 131 die Authentifizierungsinformationen AU über die drahtlose Nahbereichs-Kommunikation empfängt, und einem Zustand, in dem die Antenne 131 die Authentifizierungsinformationen AU über die drahtlose Kurzstrecken-Kommunikation empfängt, bis die Authentifizierung der mobilen Vorrichtung 50 auf der Grundlage von entweder der drahtlosen Nahbereichs-Kommunikation oder der drahtlosen Kurzstrecken-Kommunikation genehmigt ist.
Gemäß einer derartigen Konfiguration ist es möglich, die Möglichkeit zum Empfangen der Authentifizierungsinformationen AU von der mobilen Vorrichtung 50 zu verbessern, während ein Anstieg der Größe der UI-Vorrichtung 13 unterdrückt wird.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel weist die Antenne 131 der UI-Vorrichtung 13 die Spule 131a und den Kondensator 131b auf. Jedoch kann der Kondensator 131b ausgelassen werden. Zusätzlich oder statt dem Kondensator 131b kann die Antenne 131 ein Hilfsinduktionselement umfassen. Das Hilfsinduktionselement kann mit der Spule 131a in Reihe oder parallelgeschaltet verbunden sein.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist die Antenne 131 der UI-Vorrichtung 13 in dem Griff 22 enthalten. Allerdings kann die Antenne 131 derart angeordnet sein, dass sie auf der Oberfläche des Griffs 22 freiliegt. In diesem Fall ist der Detektor 134 dazu eingerichtet, die Annäherung oder den Kontakt des Nutzers 40 mit der Antenne 131 auf der Grundlage der Änderung der elektrostatischen Kapazität zu erfassen.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist die selbe mobile Vorrichtung 50 dazu eingerichtet, um beides, die drahtlose Nahbereichs-Kommunikation und die drahtlose Kurzstrecken-Kommunikation, durchführen zu können. Jedoch kann eine mobile Vorrichtung für die drahtlose Nahbereichs-Kommunikation unterschiedlich von einer mobilen Vorrichtung für die Kurzstrecken-Kommunikation sein.
Die mobile Entität, an der das Authentifizierungssystem 10 angebracht ist, ist nicht auf das Fahrzeug 20 beschränkt. Beispiele einer anderen mobilen Entität enthalten Züge, Flugzeuge und Schiffe. Die mobile Entität muss keinen Fahrer bzw. Fahrzeugführer benötigen.
Das von der Verriegelungs-/Entriegelungsvorrichtung 12 zu verriegelnde/entriegelnde wiederverschließbare Bauteil ist nicht auf die Tür 21 des Fahrzeugs 20 beschränkt. Türen und Fenster in Häusern bzw. Wohnungen und Fabriken können auch ein Beispiel des wiederverschließbaren Bauteils sein.
Die Vorrichtung, deren Betätigung durch die Steuerungsvorrichtung 11 gesteuert wird, ist nicht auf die Verriegelungs-/Entriegelungsvorrichtung beschränkt. Solange die Bestätigung der Authentifizierung der mobilen Vorrichtung 50 und die Erfassung der Annäherung oder des Kontakts des mit der Antenne 131 erfassten Objekts ein Auslöser sind, können verschiedenste Geräte, die an der mobilen Entität, dem Haus, der Fabrik und dergleichen angebracht sind, die zu steuernde Vorrichtung sein. Abhängig von der Anwendung können ein Körperteil, das nicht die Hand des Nutzers 40 ist, oder verschiedenste Hilfsmittel das erfasste Objekt sein.
Eine Antenne ist dazu eingerichtet, um Authentifizierungsinformationen über drahtlose Kommunikation von einer mobilen Vorrichtung zu empfangen, die dazu angepasst ist, von einem Nutzer mitgeführt zu werden. Ein Detektor ist dazu eingerichtet, um Annäherung oder Kontakt eines zu erfassenden Objekts mit Bezug auf die Antenne, beruhend auf einer Änderung einer elektrostatischen Kapazität, zu erfassen. Eine Steuerungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, um im Ansprechen auf eine mit den Authentifizierungsinformationen durchgeführte Genehmigung der Authentifizierung der mobilen Vorrichtung, die Erfassung zu validieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2014224446 A [0002]

Claims

Authentifizierungssystem, mit: einer Antenne, die dazu eingerichtet ist, um Authentifizierungsinformationen über drahtlose Kommunikation von einer mobilen Vorrichtung zu empfangen, die dazu angepasst ist, um von einem Nutzer mitgeführt zu werden; einem Detektor, der dazu eingerichtet ist, um Annäherung oder Kontakt eines zu erfassenden Objekts mit Bezug auf die Antenne, beruhend auf einer Änderung einer elektrostatischen Kapazität, zu erfassen; und einer Steuerungsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, um im Ansprechen auf eine mit den Authentifizierungsinformationen durchgeführte Genehmigung der Authentifizierung der mobilen Vorrichtung, die Erfassung zu validieren.
Authentifizierungssystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, um eine Betätigung einer zu steuernden Vorrichtung auf der Grundlage der Authentifizierung und der Erfassung zu steuern.
Authentifizierungssystem nach Anspruch 2, wobei die zu steuernde Vorrichtung eine Verriegelungs-/Entriegelungsvorrichtung ist, die zum Verriegeln/Entriegeln eines wiederverschließbaren Bauteils eingerichtet ist.
Authentifizierungssystem nach Anspruch 3, wobei die Antenne und der Detektor in einem Griff enthalten sind, der zum Öffnen/Schließen des wiederverschließbaren Bauteils angepasst ist.
Authentifizierungssystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei das wiederverschließbare Bauteil an einer mobilen Entität angebracht ist.
Authentifizierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Antenne eine Rahmenantenne ist.
Authentifizierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Antenne dazu eingerichtet ist, die Authentifizierungsinformationen über drahtlose Nahbereichs-Kommunikation und drahtlose Kurzstrecken-Kommunikation zu empfangen; und wobei die zu steuernde Vorrichtung dazu eingerichtet ist, zwischen einem Zustand, in dem die Antenne die Authentifizierungsinformationen über drahtlose Nahbereichs-Kommunikation empfängt, und einem Zustand, in dem die Antenne die Authentifizierungsinformationen über drahtlose Kurzstrecken-Kommunikation empfängt, zu wechseln, bis die Authentifizierung auf der Grundlage von entweder der drahtlosen Nahbereichs-Kommunikation oder der drahtlosen Kurzstrecken-Kommunikation genehmigt ist.
Nutzerschnittstellenvorrichtung, mit: einer Antenne, die dazu eingerichtet ist, Authentifizierungsinformationen über drahtlose Kommunikation von einer mobilen Vorrichtung zu empfangen, die dazu angepasst ist, um von einem Nutzer mitgeführt zu werden; einem Detektor, der dazu eingerichtet ist, bezüglich der Antenne Annäherung oder Kontakt eines zu erfassenden Objekts, beruhend auf einer Änderung einer elektrostatischen Kapazität, zu erfassen; und einem Prozessor, der dazu eingerichtet ist, im Ansprechen auf eine anhand der Authentifizierungsinformationen erfolgte Genehmigung der Authentifizierung der mobilen Vorrichtung, die Erfassung zu validieren.