DE10321750A1

DE10321750A1 - Fahrzeugpersonalisierung durch biometrische Identifizierung

Info

Publication number: DE10321750A1
Application number: DE10321750A
Authority: DE
Inventors: John G. South Lyon Sadler; Adrian Dearborn Madau; Thomas A. Plymouth Gioia; Eric M. Canton Heussner
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Visteon Global Technologies Inc
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2004-03-04
Also published as: DE10321750A8; US20030204290A1; US6810309B2

Abstract

Es wird ein System und Verfahren zur Erfassung der Identität eines Fahrzeuginsassen offenbart. Das System enthält ein im Fahrzeug montiertes Sensormodul. Das Sensormodul enthält einen Innensassensensor zur Gewinnung eines Abbilds von einem Körperteil des Fahrzeuginsassen zur Identifizierung des Fahrzeuginsassen. Das Verfahren umfasst das Aktivieren eines Fahrzeuginsassenidentifikationssystems, das Gewinnen eines Abbilds von einem Körperteil des Fahrzeuginsassen, das Vergleichen des von dem Körperteil gewonnenen Abbilds mit mindestens einem gespeicherten Abbild von einem Körperteil, das Feststellen, ob das von dem Körperteil gewonnene Abbild mit dem mindestens einem gespeicherten Abbild übereinstimmt, und das Beurteilen, ob der Fahrzeuginsasse identifiziert worden ist.

Description

Sachgebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Systeme und Verfahren zur Feststellung der Identität einer Person und insbesondere auf ein verbessertes System und Verfahren zur Identifikation eines Fahrzeugnutzers.
Hintergrund der Erfindung
Gegenwärtig basiert die Fahrzeugsicherheit auf Schlüsseln oder Schlüsselkodes. Zum Beispiel muss der Nutzer einen Schlüssel verwenden, um den Motor zu starten oder Zugang zu gesicherten Räumen, wie z. B. zum Kofferraum oder zum Handschuhfach, zu erlangen. Schlüssel werden außerdem zum Unterscheiden unterschiedlicher Zugangsstufen verwendet, wie z. B. ein Schlüssel für Servicepersonal oder ein Hochleistungsschlüssel für Sportwagen.
Ein anderes Problem liegt im Bereich des Komforts. Nutzer müssen das Fahrzeug manuell auf ihre persönlichen Bedürfnisse einstellen. Diese Einstellungen können durch andere Nutzer geändert werden, und anschließend muss der ursprüngliche Nutzer das Fahrzeug erneut einstellen. Frühere Systeme versuchten, diese Einstellungen in einem Speicher zu speichern und mithilfe einer Drucktaste abzurufen. Jedoch ist das Drücken des Knopfs selbst ein manueller Prozess und anfällig für Benutzerfehler, indem der falsche Knopf gedrückt wird oder die falschen Einstellungen gespeichert sind.
Deshalb gesteht Bedarf für ein neues, verbessertes System und Verfahren zur Identifizierung eines Fahrzeuginsassen. Das neue, verbesserte System und Verfahren sollte einen Sensor verwenden, der in der Lage ist, die optischen Eigenschaften der Haut einer Person und der darunter liegenden Gewebestruktur zu erfassen. Unterschiedliche optische Eigenschaften ergeben sich infolge der einmaligen Schicht, Struktur, Dichte und chemischen Zusammensetzung des Gewebes einer Person. Das System und Verfahren sollte an jeder gewählten Hautstelle funktionieren.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird ein biometrisches Identifikationssystem zur Erfassung der Identität eines Fahrzeuginsassen bereitgestellt. Das System identifi ziert einen Insassen eindeutig und vergleicht ein individuelles Nutzerprofil mit dem des Insassen. Das System würde versuchen, den Insassen mit dem Profil eines autorisierten Nutzers in Übereinstimmung zu bringen. Bei erfolgreicher Identifikation kann der Insasse ohne die Notwendigkeit eines Schlüssels oder eines anderen physikalischen Mittels das Fahrzeug starten, gesicherte Räume erreichen und andere Fahrzeugausstattungen nutzen. Außerdem stellt das Fahrzeug die den Werten des Nutzerprofils entsprechenden Einstellungen der Fahrzeugausstattung automatisch wieder her, wenn dieses Nutzerprofil erneut aufgerufen wird. Bei zum Beispiel eindeutiger Identifizierung und Übereinstimmung mit Fahrer A wird das Profil von A abgerufen, das den Zugriff auf den Motor, die Emails und die Türen usw. zulässt. Außerdem würden das Radio, die Spiegel, die Sitze und die Klimaanlage auf die im Nutzerprofil (z. B. Fahrer A) festgelegten Vorzugswerte eingestellt werden.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zur Erfassung der Identität eines Fahrzeuginsassen bereitgestellt. Dieses Verfahren umfasst das Aktivieren eines Fahrzeuginsassenidentifikationssystems, das Erstellen eines Abbilds (oder einer spektroskopischen Vorlage) eines Körperteils des Fahrzeuginsassen, das Vergleichen des erstellten Abbilds des Körperteils mit mindestens einem gespeicherten Abbild des Körperteils, das Feststellen, ob das erstellte Abbild des Körperteils mit mindestens einem gespeicherten Abbild übereinstimmt, und das Beurteilen, ob der Fahrzeuginsasse identifiziert worden ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein System zur Erfassung einer Identität eines Fahrzeuginsassen bereitgestellt. Das System enthält ein Modul und einen mit diesem Modul in Verbindung stehenden Prozessor. Das Modul ist im Fahrzeug montiert. Das Modul enthält einen biometrischen Sensor und einen ersten taktilen Schalter. Der biometrische Sensor ist im Modul zur Erstellung eines Abbilds eines Körperteils des Fahrzeuginsassen montiert. Der erste taktile Schalter steht mit dem biometrischen Sensor in Verbindung, um festzustellen, ob sich ein Körperteil des Fahrzeuginsassen am biometrischen Sensor befindet. Der Prozessor steht mit dem Modul zur Analyse des Abbilds des Körperteils des Fahrzeuginsassen zwecks Feststellung der Identität des Insassen in Verbindung.
Einige Vorteile der Verwendung der biometrischen Spektroskopie bestehen darin, dass die Sensoren kleine LED-Sensoren sind, die an verschiedenen Stellen untergebracht werden können und eine geringere Rechenleistung erfordern (die Berechnungen sind weniger kompliziert als in Systemen, in denen andere biometrische Verfahren verwendet werden). Im Vergleich zu gegenwärtig eingesetzten biometrischen Verfahren zeigen erste Studien eine verbesserte Genauigkeit, wobei jede Hautoberfläche verwendet werden kann, Bevölkerungsunterschiede kein Problem darstellen und Oberflächeneffekte minimiert sowie die Auswirkung von Verunreinigungen der Haut vermindert werden.
Diese und andere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen offensichtlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine grafische Darstellung eines in einem Fahrzeug implementierten erfindungsgemäßen biometrischen Identifikationssystems.
2 ist eine Darstellung, die die menschliche Haut zeigt und entsprechend der Erfindung darstellt, wie das Licht absorbiert, gestreut und reflektiert wird, nachdem das Licht in die Haut eingedrungen ist und verschiedene Bereiche und/oder Hautorgane über die Schichten erreicht hat.
3 ist eine Explosionsdarstellung eines Sensormoduls mit einem biometrischen Sensor, der entsprechend der Erfindung in der Läge ist, reflektiertes Licht auszusenden und zu erfassen, nachdem das Licht das Hautgewebe passiert hat.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren für die Verwendung eines biometrischen Identifikationssystems entsprechend der Erfindung darstellt.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Eintragen eines Administrators im biometrischen Identifikationssystem entsprechend der Erfindung darstellt.
6 ist ein Flussdiagramm, das den Eintragevorgang zum Eintragen eines Nutzers im biometrischen Identifikationssystem entsprechend der Erfindung darstellt.
7 ist ein Flussdiagramm, das die Fortsetzung des Eintragevorgangs von 6 darstellt.
8 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zum Löschen eines Nutzers aus dem biometrischen Identifikationssystem entsprechend der Erfindung darstellt.
9 ist ein Flussdiagramm, das einen Nutzeridentifikationsvorgang zum Identifizieren eines Nutzers des biometrischen Identifikationssystems entsprechend der Erfindung darstellt.
Ausführliche Beschreibung
Mit Bezug auf die 1 wird ein biometrisches Identifikationssystem (BIS) 10 zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug 12 (nur teilweise als Innenansicht gezeigt) dargestellt. Das BIS 10 enthält einen in einem Sensormodul 16 montierbaren biometrischen Sensor 14. Der biometrische Sensor 14 kann jeder Sensor sein, der zur Erfassung von Eigenschaften und Merkmalen der Haut eines Insassen in der Lage ist. Der zum Beispiel von Lumidigm Inc. angebotene LightPrint^TM-Sensor ist ein solcher biometrischer Sensor 14. Die von Lumidigm beanspruchte menschliche Identifikationstechnologie verwendet die Lichtspektroskopie zur Messung von Hautunterschieden.
Das Sensormodul 16 kann an unterschiedlichen Stellen im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs 12 montiert sein. Das Sensormodul 16 kann zum Beispiel an einem Lenkrad 18 oder an einer Mittelkonsole 20 einer Fahrzeuginstrumententafel 22 montiert sein. Außerdem enthält das BIS 10 ein elektronisches Steuermodul 24, das in Verbindung mit dem biometrischen Sensor 14 steht. Das Steuermodul 24 enthält die zur Verarbeitung der vom biometrischen Sensor 14 empfangenen Identifikationsdaten notwendige Elektronik. Das Steuermodul 24 kann zum Beispiel eine Steuer- und Verarbeitungsschaltung einschließlich Mikroprozessoren und elektronischer Speicherchips, wie z. B. EEPROM o. Ä., zur Speicherung und Verarbeitung von Programmbefehlen besitzen, die in der Lage sind, eine biometrische Identifikation auszuführen. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann das elektronische Steuermodul 24 vom Sensormodul 16 entfernt angeordnet sein, z. B. in einer wie in 1 gezeigten Instrumententafel 22.
Das BIS 10 verwendet die Spektroskopie sichtbaren Lichts zur Identifizierung der Fahrzeuginsassen aufgrund der chemischen Zusammensetzung ihrer Unterhaut sowie der Hautstruktur mithilfe des Lichts 21, das die ersten drei Hautschichten (Epidermis 25, Dermis 27 und Hypodermis 29) passiert, wie in 2 gezeigt wird. Das BIS 10 analysiert das reflektierte Licht 23 zwecks Identifizierung eines Fahrzeuginsassen. Der LightPrintTM-Sensor beleuchtet zum Beispiel einen kleinen (6 mm) Fleck der Haut mit einem Strahl sichtbaren und nah-infraroten Lichts. Anschließend wird das durch die Haut gestreute Licht gemessen. Diese Messwerte werden mithilfe eines geeigneten Algorithmus zwecks Gewinnung eines eindeutigen optischen Musters für jeden Fahrzeuginsassen analysiert. Eine Identifikation der Fahrzeuginsassen erfolgt durch Vergleich ihrer Muster/Profile mit den gespeicherten Mustern/Profilen. Wurde die Identität eines Fahrzeuginsassen festgestellt, kann ein Nutzerprofil zum Aktivieren einer Vielfalt von identitätsbezogenen Kraftfahrzeugfunktionen abgerufen werden. Deshalb betrachtet die Erfindung die Verwendung des BIS 10 zusammen mit den Funktionen, die die eindeutige Identifizierung der Fahrzeuginsassen erfordern. Reflektiertes Licht zeigt die Wirkung der folgenden Gewebemerkmale, die sich im einzelnen Gewebe unterscheiden: Hydration, Streueigenschaften aufgrund der Collagendichte, Orientierung, Ge schlecht und Alter bezogen auf Unterschiede in der Zusammensetzung der Haut, Dicke de Hautschichten, optische Weglängenunterschiede und Mengenanteil von Blut.
Die Verwendung unterschiedlicher Wellenlängen liefert Informationen über die Identität: Unterschiede im Absorptionsgrad und Streuunterschiede. Die Spektroskopie bezieht sich auf das Messen von Licht bei verschiedenen Wellenlängen (Farben) vor und nach dem Zusammenwirken mit Materie. Ein Spektrum ist ein Schaubild, das die Änderung in jeder Wellenlänge zeigt. Jede Person besitzt aufgrund der einmaligen biometrischen und strukturellen Zusammensetzung der menschlichen Haut ein eigenes charakteristisches Spektrum. Ein charakteristisches Hautspektrum jedes Einzelnen kann durch eine Analyse von Gewebespektren mithilfe von mathematisch anspruchsvoller Analysis erstellt werden. Diese wissenschaftliche Beobachtung bildet die Grundlage für die LightPrint^TM-Technologie.
Die Haut ist ein komplexes Organ, das viele Schichten, eine Mischung aus biochemischen Stoffen und Strukturen, wie z. B. Follikel, Schweißdrüsen und Kapillaren, umfasst. Jeder besitzt zwar eine Haut, die genaue Zusammensetzung aller Bestandteile der Haut variiert jedoch von Mensch zu Mensch. Die Hautschichten zum Beispiel unterscheiden sich in der Dicke, die Trennflächen zwischen den Schichten haben unterschiedliche Welligkeit, die Pigmentierung variiert zwischen den Menschen, Collagenfasern und andere Proteine unterscheiden sich in der Dichte und die Kapillaren haben unterschiedliche Dichten und Anordnungen unter der Haut. Diese Merkmale sowie andere Hautunterschiede und die optischen Wirkungen, die sie hervorrufen, sind eine Schlüsselkomponente der LightPrint^TM-Technologie.
Ein optischer LightPrintTM-Sensor wird unter Verwendung üblicher, kos^tengünstiger elektro-optischer Festkörperkomponenten und mit einer üblichen Herstellungstechnologie gefertigt. Die abschließende Verarbeitung und die Speicheranforderungen sind gering. Das Ergebnis ist eine kostengünstige und eine für fast jede biometrische Produktfunktion geeignete Niederleistungseinheit.
Da mithilfe von LightPrint^TM das tief unter der Hautoberfläche reflektierte Licht analysiert wird, ist es beinahe unmöglich, das LightPrint^TM-Signal einer Person zu beobachten und zu replizieren. Synthetisches, nichtmenschliches und amputiertes Gewebe besitzt außerdem optische Signale, die sich von denen lebenden menschlichen Gewebes unterscheiden, und kann nicht zur Umgehung des Systems verwendet werden. LightPrint^TM ist eine der sichersten Alternativen zur Identifizierung der Bevollmächtigung.
LightPrint^TM kann mit dem für die Produktanwendung am besten geeigneten Hautbereich arbeiten. Der Sensor kann mit Kurven und anderen Merkmalen ausgestattet sein, um sich dem Gebrauch auf intuitive Weise anzupassen. Das Abbild wird in ein mathematisches Modell umgewandelt, und das Modell wird mit gespeicherten Nutzermodellen (Vorlagen) verglichen. Autorisierte Nutzer würden für zukünftige Überprüfungen mathematische Modelle ihrer Lightprints in Speichern des BIS speichern. Eine erfolgreiche Prüfung auf Übereinstimmung ermöglicht dem Nutzer den Zugriff auf identitätsabhängige Ausstattungsmerkmale. Nicht vorhandene Übereinstimmungen führen zu verringerten oder deaktivierten Ausstattungsmerkmalen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung enthält das in 3 als Explosionsdarstellung gezeigte Sensormodul 16 ein in einem Fahrzeuginneren montierbares Gehäuse 30. Das Sensormodul 16 kann, wie zuvor beschrieben, an verschiedenen Stellen im Fahrzeuginneren montiert werden. Das Gehäuse 30 bildet zusammen mit einer Deckplatte oder Blende 32 eine Kapsel. Am Gehäuse 30 ist eine Leiterplatte 34 montiert und befindet sich in elektrischer Verbindung mit dem biometrischen Sensor 14. Der biometrische Sensor 14 wird durch eine Befestigungs- oder Rückplatte 36 gesichert und auf seinem Platz auf der Leiterplatte 34 gehalten. Die Befestigungsplatte 36 ist am Gehäuse 30 mithilfe von Schrauben 38 o. Ä. befestigt, die sich durch die Leiterplatte 34 und in das Gehäuse 30 erstrecken.
Vorzugsweise ist auf der Blende 32 rund um den biometrischen Sensor 14 ein Bereich 40 beleuchtet, so dass es einem Fahrzeuginsassen bei Dunkelheit ermöglicht wird, den biometrischen Sensor 14 zu finden. Außerdem sollte der Bereich 40 rund um den biometrischen Sensor 14 eine erhabene Wand 42 (zum Beispiel etwa 1,5 mm hoch) haben, die einen Durchbruch 44 in der Blende 32 umgibt.
Auf der Leiterplatte 34 montierte Leuchtdioden (LEDs) beleuchten die Blende 32. Die genaue Anzahl und Anordnung der LEDs zur Absicherung einer geeigneten Beleuchtung basiert auf den mit dem Fachgebiet vertrauten Personen bekannten Studien zur Durchstrahlung. Die Beleuchtungsfarbe ist vorzugsweise gelb.
Vorzugsweise drei taktile Gummischalter 50 haben elektrisch leitende Kohlenstoffpillen 52 auf der Unterseite eines Schaltelements. Das Schaltelement beult zum Beispiel bei einer Spitzenkraft von 300 g aus. Im Betrieb stellen die Kohlenstoffpillen 52, wenn das Schaltelement ausbeult, einen physikalischen Kontakt zu den Leiterzügen auf der Leiterplatte 34 her, wodurch sich ein elektrischer Stromkreis schließt. Die über den Schaltern 50 montierten Tasten drücken die Schalter zum Bilden eines elektrischen Kontakts nieder. Die Schalter 50 können zum Beispiel in einer einzelnen 1 mm dicken Schaltmatte enthalten sein, die bündig auf der Leiterplatte 34 montiert wird. Die Spitzenkraft dieser Schalter sollte 300 g und der Schaltweg zum Herstellen des Kontakts 2 mm betragen.
Vorzugsweise werden zwei dieser Schalter 50 durch einen in der Mitte eingehängten Wipptaster (nicht dargestellt) betätigt. Ein an seinem hinteren Ende eingehängter dritter Taster 56 betätigt den dritten Schalter. Der Wipptaster führt die START-Funktion (wenn er am vorderen Ende gedrückt wird) und die ZUBEHÖR/PROGRAMM-Funktion (wenn er am hinteren Ende gedrückt wird) aus. Die dritte Taste führt beim Drücken die STOPP-Funktion aus. Die Drucktasten bestehen aus farblosem Polycarbonat und werden zunächst weiß und danach schwarz lackiert. Die schwarze Farbe ist an der Symbolik/Beschriftung lasergeätzt, so dass die Hintergrundbeleuchtung durchtreten kann. Das Drucktastenscharnier dreht sich zwischen entsprechenden Scharnierstützen an der Blende 32 und der Rückplatte vor- und rückwärts.
Auf beiden Seiten der Tasten befindet sich ein etwa 0,5 mm breiter Spalt zwischen den Drucktasten und den Öffnungen in der Blende 32. Vorn und hinten besteht ein ausreichend breiter Zwischenraum, der die Tastenbewegung ohne Störung auch dann ermöglicht, wenn die Einzelteile ihre maximal zulässigen Abmessungen besitzen. Zur Vermeidung eines zufälligen Drückens liegt die Oberseite der Tasten leicht unterhalb der Oberfläche der Blende 32. Die Tasten sollten an einer solchen Stelle (in vertikaler Richtung) angeordnet sein, dass die sich darunter befindlichen Schalter in normaler, nicht gedrückter Stellung um 0,2 mm niedergedrückt sind. Diese Vorbelastung ist zum Ausschluss einer potentiellen Klapperbewegung zwischen dem Schalter und den benachbarten Teilen notwendig. An der Unterseite der Tasten sollte sich ein formschlüssiger Anschlag (ein Merkmal) befinden, der etwa 1 mm nach erfolgter elektrischer Kontaktierung auf der Fläche der Leiterplatte 34 aufsetzt.
Die Beschriftung/Symbolik auf den Drucktasten kann mithilfe der gelben LEDs auf der Leiterplate 34 von hinten beleuchtet werden. Die Intensitätsstufe dieser Beleuchtung sollte mindestens 1 foot-lambert (3,426 cd/m²) betragen. Die Drucktasten sollten zwar von hinten beleuchtet sein, es sollte aber kein Licht durch den die Tasten umgebenden Spalt dringen.
Die aus farblosem Polycarbonat gefertigte Befestigungs- oder Rückplatte 36 dient zur Beleuchtung des biometrischen Sensors 14. Außerdem dient sie als Stütze für die Wipptaster. Der biometrische Sensor 14 befindet sich zwischen der Blende 32 und der Befestigungsplatte 36, wodurch der Sensor festgehalten wird. Die Befestigungsplatte 36 wiederum befindet sich zwischen der bestückten Leiterplatte 34 und der Blende 32. Es können mindestens sechs zum Beispiel selbstschneidende M2,2-Schrauben verwendet werden, um die Befestigungsplatte 36 an der Leiterplatte 34 und an der Blende 32 zu befestigen. Dazu befinden sich passende Montagestellen an den entsprechenden Komponenten. Eine untere ABS- Abdeckung ist vorzugsweise direkt mithilfe von vier selbstschneidenden M3-Schrauben an der Blende 32 befestigt.
Das Sensormodul 16 ist so montiert, dass die Sichtfläche des biometrischen Sensors 14 vertikal nach oben gerichtet ist (der Anschluss zeigt vertikal nach unten). Das Modul 16 besitzt vorzugsweise mindestens drei Montagelaschen zur Befestigung an einer Metall- oder steifen Polymerstruktur in einem Fahrzeug. In jeder Montagelasche ist eine Durchgangsbohrung vorhanden und dazu passend befindet sich in der Metallmontagestruktur entweder eine Durchgangsbohrung oder eine U-Nut. Wenn die Montagestruktur ein Polymer ist, sind vorzugsweise zu den Durchgangsbohrungen in den Montagelaschen passende Gewindeeinsätze vorhanden.
Die Sichtfläche des Sensormaduls 16 (hauptsächlich die Deckfläche der Blende 32) sollte eine zur Verkleidung passende Farbe oder eine auf das Farb-/Stilmuster abgestimmte Farbe besitzen.
Bezug nehmend auf die Figuren 4 bis 9 sind Verfahren entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung zum Einsatz des BIS 10 in einem Fahrzeug in Form von Flussdiagrammen dargestellt. Im Überblick würde das BIS 10 im Allgemeinen wie folgt funktionieren: Ein neuer Nutzer trägt sich durch Speicherung seiner biometrischen Identifikationsvorlage (zum Beispiel ein Lightprint oder chemische Identitätsparameter) in den Systemspeicher in das biometrische Identifikationssystem ein. Die Identitätsvorlage wird einem Nutzerprofil zugeordnet, das die Personalisierungsdaten des Nutzers enthält. Der Zugriff auf die Personalisierungsdaten könnte bei der Eintragung oder immer dann erfolgen, wenn der Nutzer eindeutig erkannt worden ist und das Fahrzeug durch eine Änderung von Einstellungen, z. B. Radio, Sitzposition, Klimaregelung, personalisiert wird. Der neu eingetragene Nutzer ist jetzt ein autorisierter Nutzer. Ein zuvor eingetragener Nutzer präsentiert sich zur Identifikation, und bei erfolgreicher Identifikation wird das Nutzerprofil abgerufen. Daraufhin werden die entsprechenden Fahrzeugfunktionen mit den zuvor gespeicherten Parametern konfiguriert. Nach der Erstidentifikation im Fahrzeugbereich durchgeführte Änderungen würden das Nutzerprofil automatisch aktualisieren.
Bezug nehmend auf die 4 ist ein Verfahren 80 für das Zugreifen auf ein Hauptmenü des Systems 10 in Form eines Flussdiagramms dargestellt. Das Hauptmenü stellt die Funktionen für das Eintragen und das Löschen im biometrischen Identifikationssystem 10 bereit. In Schritt 82 erfolgt der Zugriff auf das Hauptmenü durch einen Systemnutzer. In Schritt 84 wird festgestellt, ob der Verbrennungsmotor läuft. Wenn der Motor nicht Läuft, wird in Schritt 86 das Zündsystem deaktiviert. Wenn der Motor läuft, wird in Schritt 88 fest gestellt, ob das Fahrzeug geparkt ist. Wenn das Fahrzeug nicht geparkt ist, wird der Fahrer in Schritt 90 darauf hingewiesen, dass der Zugriff verweigert wird, da während der Fahrt nicht programmiert werden darf. Danach verlässt der Nutzer das System, wie durch Schritt 92 gezeigt.
Wenn jedoch in Schritt 88 festgestellt wird, das das Fahrzeug geparkt ist, wird ein Nutzer in Schritt 94 aufgefordert, eine der folgenden Optionen zu wählen: Eintragen eines Nutzers (Option eins), Löschen eines Nutzers (Option zwei) oder Ende (Option drei). In Schritt 96 wird festgestellt, ob die Option eins gewählt worden ist. Wurde Option eins gewählt, wird mit Schritt 98 eine Routine zum Eintragen eines Nutzers (die nachfolgend beschrieben wird) gestartet. Wenn nicht die Option eins gewählt wurde, wird in Schritt 100 festgestellt, ob die Option zwei gewählt worden ist. Wurde Option zwei gewählt, wird mit Schritt 102 eine Routine zum Löschen eines Nutzers (die nachfolgend beschrieben wird) gestartet. Wenn jedoch nicht die Option zwei gewählt wurde, wird in Schritt 104 festgestellt, ob die Option drei gewählt worden ist. Wenn nicht die Option drei gewählt wurde, wird der Nutzer in Schritt 94 aufgefordert, eine Wahl zu treffen. Wurde Option drei gewählt, verlässt der Nutzer das System, wie durch Schritt 106 gezeigt wird.
Bezug nehmend auf 5 ist ein Administratoreintragungsablauf 150 entsprechend der Erfindung in Form eines Flussdiagramms dargestellt. Die Administratoreintragung beginnt mit Schritt 152. In Schritt 154 wird ein Nutzer aufgefordert, einen Administratorkode einzugeben. In Schritt 156 wird festgestellt, ob der Administratorkode richtig ist. Wenn der Administratorkode nicht richtig ist, wird in Schritt 158 festgestellt, ob weniger als drei Fehler gemacht worden sind. Wurden mehr als drei Fehler gemacht, verlässt der Nutzer in Schritt 160 das System. Wenn weniger als drei Fehler gemacht worden sind, wird der Nutzer in Schritt 154 erneut aufgefordert, den Administratorkode einzugeben.
Ist jedoch der Administratorkode richtig, wird dem Nutzer in Schritt 162 mitgeteilt, dass das System für das Eintragen des Administrators bereit ist und dass der Nutzer seinen Namen eingeben sollte. In Schritt 164 wird der Nutzer aufgefordert, einen ersten Finger (oder einen anderen biometrisch identifizierbaren Körperteil) zwecks Eintragung zu wählen.
In Schritt 166 wird der Nutzer aufgefordert, seinen Finger auf den biometrischen Sensor zu legen. In Schritt 168 wird festgestellt, ob der biometrischen Sensor gedrückt ist. Wenn festgestellt wird, dass der Sensor nicht gedrückt ist, wird der Nutzer in Schritt 166 erneut aufgefordert, seinen Finger auf den Sensor zu legen. Wurde jedoch der Sensor gedrückt, liest der Sensor in Schritt 170 das Abbild des Fingerabdrucks des Nutzers. In Schritt 172 wird der Nutzer aufgefordert, seinen Finger vom Sensor zu nehmen. In Schritt 176 verarbeitet das System das Abbild und gewinnt daraus ein Merkmal.
In Schritt 178 wird festgestellt, ob das Abbild in Bezug auf Qualität und Gehalt ausreicht. Wenn das Abbild hinsichtlich Qualität und Gehalt ausreicht, wird in Schritt 180 eine Vorlage erzeugt. Wenn die Anzahl der erzeugten Vorlagen geringer als zum Beispiel zwei ist, wird der Nutzer aufgefordert, einen zweiten Finger zu wählen, wie durch die Schritte 182 und 184 gezeigt wird. Wenn jedoch in Schritt 178 das Abbild hinsichtlich Qualität und Gehalt nicht ausreicht, wird in Schritt 186 festgestellt, ob weniger als drei minderwertige Abbilder gewonnen worden sind. Wenn weniger als drei minderwertige Abbilder gewonnen worden sind, wird der Nutzer in Schritt 166 aufgefordert, einen Finger auf den Sensor zu legen. Wenn die Anzahl der minderwertigen Abbilder jedoch nicht kleiner als drei ist, wird der Nutzer in Schritt 190 informiert, dass die Programmierung erfolglos ist, und aufgefordert, einen anderen Finger zu nehmen. In Schritt 192 wird festgestellt, ob die Anzahl der Programmierversuche geringer als drei ist. Wenn die Anzahl der Programmierversuche geringer als drei ist, wird der Nutzer in Schritt 166 aufgefordert, seinen Finger auf den Sensor zu legen. Wenn jedoch die Anzahl der Programmierversuche nicht kleiner als drei ist, verlässt der Nutzer in Schritt 194 das System.
Wenn jedoch in Schritt 178 das Abbild hinsichtlich Qualität und Gehalt ausreichend und in Schritt 180 ein Vorlage erstellt worden ist und, wie in Schritt 184 festgestellt wurde, die Anzahl der Vorlagen nicht kleiner als zwei ist, wird in Schritt 196 der Vorlage eine ID-Nummer zugewiesen. In Schritt 198 werden die Vorlagen und ID-Nummern im Speicher gespeichert.
In Schritt. 200 wird der Nutzer informiert, dass der Administrator erfolgreich eingetragen worden ist, und gefragt, ob ein weiterer Nutzer einzutragen ist. Wenn kein weiterer Nutzer einzutragen ist, kehrt das System ins Hauptmenü (in 4 dargestelltes Verfahren 80) zurück, wie durch Schritt 202 dargestellt ist. Wenn jedoch der Nutzer die Eintragung eines weiteren Nutzers gewählt hat, startet das System in Schritt 204 eine Routine 250 zur Eintragung eines weiteren Nutzers des Systems (gezeigt in 6).
Mit Bezug auf 6, angezeigt durch die Schritte 252 und 254, wird festgestellt, ob die Anzahl der Nutzer kleiner als fünf ist. Sind weniger als fünf Nutzer eingetragen, wird dem Nutzer in Schritt 256 mitgeteilt, dass das System bereit zum Eintragen des Nutzers ist und dass der Nutzer jetzt seinen Namen eingeben sollte. Der Eintragungsablauf setzt sich über den Schritt 258 zum Schritt 260 in 7 fort.
Bezug nehmend auf 7 ist eine Fortsetzung des Eintragungsablaufs 250 dargestellt. In Schritt 262 wird der Nutzer aufgefordert, einen ersten Finger (oder einen anderen biometrisch identifizierbaren Körperteil) zwecks Eintragung zu wählen. In Schritt 264 wird der Nutzer aufgefordert, seinen Finger auf den Sensor zu legen. In Schritt 266 wird festgestellt, ob der Sensor gedrückt ist. Wenn der Sensor nicht gedrückt ist, wird der Nutzer erneut aufgefordert, seinen Finger auf den Sensor zu legen. Ist der Sensor gedrückt, liest der Sensor in Schritt 268 das Abbild des Fingerabdrucks. In Schritt 270 wird der Nutzer aufgefordert, seinen Finger vom Sensor zu nehmen. Die Verarbeitung des Abbilds und die Gewinnung eines Merkmals schließen sich an, wie durch den Schritt 272 gezeigt. In Schrift 274 wird festgestellt, ob Qualität und Gehalt des Abbilds in ausreichendem Maß erreicht worden sind. Wenn das Abbild hinsichtlich Qualität und Gehalt nicht ausreicht, wird in Schritt 276 festgestellt, ob die Anzahl der minderwertigen Abbilder kleiner als zum Beispiel drei ist. Wenn die Anzahl der minderwertigen Abbilder kleiner als drei sind, wird der Nutzer in Schritt 264 aufgefordert, seinen Finger auf den Sensor zu legen. Wenn die Anzahl der minderwertigen Abbilder nicht kleiner als drei sind, wird der Nutzer in Schritt 278 informiert, dass die Programmierung erfolglos ist, und aufgefordert, es mit einem anderen Finger zu versuchen. In Schritt 280 wird festgestellt, ob die Anzahl der Programmierversuche geringer als drei sind. Wenn die Anzahl der Programmierversuche geringer als drei sind, wird der Nutzer in Schritt 264 aufgefordert, seinen Finger auf den Sensor zu legen. Wenn jedoch die Anzahl der Programmierversuche nicht kleiner als drei ist, verlässt der Nutzer in Schritt 282 das System.
Wenn jedoch in Schritt 274 festgestellt wird, dass das Abbild hinsichtlich Qualität und Gehalt ausreichend ist, wird in Schritt 284 festgestellt, ob die Anzahl der gesammelten Proben kleiner als zwei sind. Wenn die Anzahl der gesammelten Proben kleiner als zwei sind, wird der Nutzer in Schritt 264 aufgefordert, seinen Finger auf den Sensor zu legen. Wenn jedoch die Anzahl der gesammelten Proben nicht kleiner als zwei ist, wird in Schritt 286 eine Vorlage erstellt. In Schritt 288 wird festgestellt, ob die Anzahl der erzeugten Vorlagen kleiner als zwei sind. Wenn die Anzahl der erzeugten Vorlagen kleiner als zwei sind, wird der Nutzer in Schritt 290 aufgefordert, einen zweiten Finger zwecks Eintragung zu wählen, und der Vorgang zum Eintragen dieses Fingers wird mit Schritt 264 fortgesetzt. Wenn die Anzahl der Vorlagen nicht kleiner als zwei sind, wird in Schritt 292 der Vorlage eine ID-Nummer zugewiesen. In Schritt 294 werden die Vorlagen und entsprechenden ID-Nummern im Speicher gespeichert. In Schritt 296 wird der Nutzer informiert, dass er erfolgreich eingetragen worden ist, und gefragt, ob ein weiterer Nutzer einzutragen ist. Wenn kein weiterer Nutzer einzutragen ist, kehrt das System ins Hauptmenü (wie in 4 gezeigt) zurück, wie durch Schritt 298 dargestellt ist. Wenn ein weiterer Nutzer einzutragen ist, kehrt das System über Schritt 300 in 7 zu Schritt 252 in 6 zurück.
Zurückkehrend zu 6 wird der Eintragungsablauf 250 für den Fall weiter beschrieben, dass anstelle der Administratoreintragung ein Nutzer die Eintragung wählt. Die Eintragung beginnt mit Schritt 302. In Schritt 304 wird festgestellt, ob ein Administrator eingetragen worden ist. Wenn noch kein Administrator eingetragen worden ist, wird in Schritt 306 ein Administratoreintragungsablauf (wie in 5 dargestellt) gestartet. Wenn ein Administrator eingetragen worden ist, wird der Nutzer in Schritt 308 aufgefordert, seinen Finger (oder einen anderen biometrisch identifizierbaren Körperteil) auf den Sensor zu legen oder einen Administratorkode einzugeben. In Schritt 310 wird festgestellt, ob der Sensor gedrückt ist. Wenn der Sensor gedrückt ist, liest der Sensor in Schritt 312 das Abbild des Fingerabdrucks. In Schritt 314 wird der Nutzer aufgefordert, seinen Finger vom Sensor zu nehmen. In Schritt 316 wird die Abbildbearbeitung und die Ermittlung eines passenden Merkmals durchgeführt. In Schritt 318 wird festgestellt, ob der Administrator identifiziert worden ist. Wenn der Administrator identifiziert worden ist, wird in Schritt 254 festgestellt, ob die Anzahl der eingetragenen Nutzer kleiner als zum Beispiel fünf ist. Wenn die Anzahl der eingetragenen Nutzer nicht kleiner als fünf ist, wird dem Nutzer in Schritt angezeigt, dass der Speicher voll ist und ob der Nutzer einen andern Nutzer löschen möchte. Wenn der Nutzer einen andern Nutzer löschen möchte, wird der Nutzer in Schritt 322 aufgefordert, einen zu löschenden Nutzer auszuwählen. In Schritt 324 wird der Nutzer aufgefordert zu bestätigen, ob der ausgewählte Nutzer wirklich der zu löschende Nutzer ist. Wenn der Nutzer bestätigt, dass er sicher ist, diesen Nutzer löschen zu wollen, werden in Schritt 326 die Vorlagen und die ID-Nummer dieses Nutzers gelöscht. In Schritt 328 zeigt das System an, dass der Nutzer erfolgreich gelöscht worden ist. Wenn sich der Nutzer in Schritt 324 jedoch über den zu löschenden Nutzer nicht sicher ist, kehrt das System zum Hauptmenü zurück, wie in Schritt 330 dargestellt.
Wenn in Schritt 310 der Sensor nicht gedrückt worden ist, wird in Schritt 332 festgestellt, ob der Administratorkode richtig ist. Wenn der Administratorkode nicht richtig ist, wird in Schritt 334 festgestellt, welche Anzahl von Fehlern erreicht ist. Wenn die Anzahl der Fehler kleiner als drei ist, wird der Nutzer in Schritt 308 aufgefordert, seinen Finger auf den Sensor zu legen oder den Administratorkode einzugeben. Wenn die Anzahl der Fehler größer als drei ist, verlässt der Nutzer in Schritt 336 das System.
Wenn in Schritt 318 der Administrator nicht identifiziert worden ist, wird, wie durch die Schritte 340 und 342 angezeigt, in Schritt 334 die Anzahl der Fehler festgestellt.
Bezug nehmend auf die 8 wird in einem Flussdiagramm ein Ablauf 400 zum Löschen eines Nutzers des Systems entsprechend der Erfindung dargestellt. Der Ablauf 400 zum Löschen eines Nutzers des Systems 10 beginnt mit dem Schritt 402. In Schritt 404 wird der Nutzer aufgefordert, seinen Finger (oder einen anderen biometrisch identifizierbaren Körperteil) auf den Sensor zu legen oder den Administratorkode einzugeben. In Schritt 406 wird festgestellt, ob der Sensor gedrückt ist. Wenn der Sensor gedrückt ist, liest der Sensor in Schritt 408 das Abbild des Fingerabdrucks. In Schritt 410 wird der Nutzer aufgefordert, seinen Finger vom Sensor zu nehmen. In Schritt 412 wird die Abbildbearbeitung und die Ermittlung eines passenden Merkmals durchgeführt. In Schritt 414 wird festgestellt, ob der Nutzer identifiziert worden ist. Wenn der Nutzer nicht identifiziert worden ist, wird in Schritt 416 die erreichte Anzahl der Fehler festgestellt. Wenn die Anzahl der Fehler nicht geringer als drei ist, verlässt der Nutzer in Schritt 418 das System. Wenn jedoch in Schritt 416 festgestellt wird, das die Anzahl der Fehler kleiner als drei ist, wird der Nutzer erneut in Schritt 404 aufgefordert, seinen Finger auf den Sensor zu legen oder einen Administratorkode einzugeben. Wenn jedoch der Nutzer in Schritt 414 identifiziert worden ist, wird in Schritt 420 festgestellt, ob der Administrator identifiziert worden ist. Wenn der Administrator identifiziert worden ist, wird der Nutzer in Schritt 422 aufgefordert, eine der drei Optionen zu wählen: (1) Löschen des Administrators, (2) Löschen eines anderen Nutzers und (3) Hauptmenü. Der Schritt 422 wird ebenfalls erreicht, wenn in Schritt 406 der Sensor nicht gedrückt worden ist und in Schritt 424 festgestellt wird, dass der Administratorkode richtig ist. Wenn jedoch der Administratorkode nicht richtig ist, wird in Schritt 416 festgestellt, ob die Anzahl der Fehler kleiner als drei ist. Wenn jedoch der Administratorkode richtig ist, wird der Nutzer, wie zuvor mit Bezug auf Schritt 422 beschrieben, aufgefordert. In Schritt 426 wird festgestellt, ob ein Nutzer Option (1) in Schritt 422 gewählt hat. Wenn ein Nutzer Option (1) gewählt hat, wird der Nutzer in Schritt 428 aufgefordert, seine Daten zu löschen und außerdem zu bestätigen, dass er sicher ist, seine Daten löschen zu wollen. Wenn der Nutzer dies bestätigt, werden in Schritt 430 die Abbilder und die ID-Nummer gelöscht. In Schritt 432 wird dem Nutzer bestätigt, dass ein Nutzer erfolgreich gelöscht worden ist.
Wenn der Nutzer in Schritt 426 nicht Option (1) gewählt hat, wird in Schritt 446 festgestellt, ob Option (2) gewählt worden ist. Wenn Option (2) gewählt worden ist, wird der Nutzer in Schritt 436 aufgefordert, einen zu löschenden Nutzer auszuwählen. In Schritt 438 wird der Nutzer aufgefordert zu bestätigen, ob der ausgewählte Nutzer wirklich der zu löschende Nutzer ist. Wenn sich der Nutzer sicher ist, werden in Schritt 440 die diesem Nutzer entsprechenden Abbilder sowie die ID-Nummern gelöscht. In Schritt 442 wird dem Nut zer bestätigt, dass der ausgewählte Nutzer gelöscht worden ist, und der Nutzer gefragt, ob ein weiterer Nutzer gelöscht werden sollte. Wenn ein weiterer Nutzer zu löschen ist, wiederholt sich dieser Ablauf, beginnend mit Schritt 422. Wenn kein weiterer Nutzer zu löschen ist, kehrt das System in Schritt 444 zum Hauptmenü zurück.
Wenn jedoch in Schritt 446 festgestellt wurde, dass Option (2) nicht ausgewählt wurde, wird in Schritt 444 festgestellt, ob Option (3) ausgewählt worden ist. Wenn Option (3) ausgewählt worden ist, kehrt das System in Schritt 444 zum Hauptmenü zurück. Ist jedoch Option (3) nicht ausgewählt worden, kehrt das System zu Schritt 422 zurück, wo der Nutzer aufgefordert wird, eine der drei Optionen zu wählen.
Bezug nehmend auf 9 ist ein Ablauf 500 zur Identifizierung und Verifizierung eines Nutzers des Systems 10 entsprechend der Erfindung in Form eines Flussdiagramms dargestellt. Der Identifikationsablauf beginnt mit Schritt 502. In Schritt 504 befindet sich das System in einer energiesparenden Betriebsweise. In Schritt 506 wird festgestellt, ob ein Taster des Systems gedrückt worden ist. Wenn kein Taster des Systems gedrückt worden ist, wird in Schritt 508 festgestellt, ob eine Aktivierung durch das CAN (= Steuerungsnetzwerk) durchgeführt worden ist. Das System wird in Schritt 510 entweder durch Drücken einer Taste oder durch das CAN aktiviert. In Schritt 512 wird eine Aktivierungsnachricht über das CAN versendet. Das System beginnt jetzt in Schritt 514 die aktive Betriebsweise. In Schritt 516 wird festgestellt, ob vom CAN eine Aufforderung zur Programmierung vorliegt. Wenn vom CAN eine Aufforderung zur Programmierung vorliegt, kehrt das System in Schritt 520 in das Hauptmenü zurück (siehe 4). Liegt vom CAN keine Aufforderung zur Programmierung vor, wird in Schritt 522 festgestellt, ob ein Sensor gedrückt worden ist. Wenn ein Sensor gedrückt worden ist, wird in Schritt 524 festgestellt, ob der Verbrennungsmotor läuft. Wenn der Motor nicht läuft, wird in Schritt 526 das Abbild des Fingerabdrucks gelesen. In Schritt 528 wird der Nutzer aufgefordert, seinen Finger (oder einen anderen biometrisch identifizierbaren Körperteil) vom Sensor zu nehmen. In Schritt 530 wird die Abbildbearbeitung und die Ermittlung eines passenden Merkmals durchgeführt.
In Schritt 532 wird festgestellt, ob der Nutzer identifiziert worden ist. Wenn der Nutzer identifiziert worden ist, wird in Schritt 534 eine autorisierte Nutzermeldung und eine ID-Nummer über das CAN ausgesendet. In Schritt 536 wird festgestellt, ob die Energiesparbedingungen erfüllt sind. Wenn die Energiesparbedingungen erfüllt sind, kehrt das System in den Energiesparmodus zurück, wie durch Schritt 504 dargestellt. Wenn die Energiesparbedingungen jedoch nicht erfüllt sind, bleibt das System in der aktiven Betriebsweise, wie durch Schritt 514 gezeigt wird.
Wird jedoch der Nutzer in Schritt 532 nicht identifiziert, wird in Schritt 538 eine Fehlermeldung einschließlich Details über das CAN ausgesendet. In Schritt 540 wird festgestellt, ob die Anzahl der Fehler größer als drei ist. Wenn mehr als drei Fehler gemacht worden sind, verlässt das System in Schritt 542 die Identifikationsroutine. Wenn jedoch weniger als drei Fehler gemacht worden sind, wird der Nutzer in Schritt 544 aufgefordert, seinen Finger auf den Sensor zu legen, und der Ablauf wiederholt sich, beginnend mit Schritt 514.
Funktionen, die durch das System aktiviert werden können, sind: Modifikation des Fahrerseitenairbags basierend auf der Identität des Fahrers; Speichern und Abrufen von Sitzeinstellungen; Speichern und Abrufen von Spiegeleinstellungen; Speichern und Abrufen von Radioeinstellungen; erhöhte Sicherheit basierend auf der Identität – identifizierte Nutzer mit Zugriffsberechtigung könnten die folgenden Funktionen ausführen: schlüsselloser Start; schlüsselloses Einsteigen; volle Motor- und Geschwindigkeitsleistung; Zugang zu gesicherten Räumen; Zugang zu E-Mail und Multimedia. Nutzer ohne Zugriffsberechtigung würden am Gebrauch der Fahrzeugfunktionen gehindert werden oder Fahrzeugfunktionen nur in geringerem Umfang oder mit niedrigerer Leistung, wie z. B. reduzierte Motorleistung oder begrenzte Höchstgeschwindigkeit, verminderter oder kein Zugriff auf E-Mail/Multimedia, nutzen können.
Spektroskopische Sensoren für ein Kraftfahrzeug
Anwendungen der Erfindung werden in folgende Kategorien gruppiert: Wellness-/Fahrerbedingungen, die zum Wohlbefinden des Fahrers beitragen; Fahreridentifikation, die den Fahrer (oder Mitfahrer) zwecks Verbesserung der Bedienung des Fahrzeugs oder der durch das Fahrzeug angebotenen Dienste erkennt; Kraftfahrzeugsensoren, die die Leistungsfähigkeit und die Funktionalität des Kraftfahrzeugs verbessern; sicheres, besseres Fahren, das dem Fahrer hilft, besser und leichter zu fahren; Lebensdauer des Kraftfahrzeugs, was zur Entwicklung, zur Herstellung, zum Marketing, zum Service/zur Reparatur und zum Recycling des Fahrzeugs beiträgt; akustische Anwendung, die die beschriebenen Abläufe auf akustische Spektren anwenden.
Wellness-/Fahrerbedingungen
Erste-Hilfe-Funkverbindung liefern medizinische Daten an einen Arzt/Assistenzarzt. Eine Medikamentenmahnung fordert den Fahrer auf, Herz- oder Asthmamedikamente zu nehmen. Die Zuckerfahrtauglichkeit wird bei Antritt und während der Fahrt geprüft. Die Alkoholfahrtauglichkeit wird vor Fahrtantritt geprüft. Die Drogenfahrtauglichkeit wird vor Reiseantritt geprüft. Verbindung zur Notruf-Rettungsfunktion besteht.
Die Fahreraufmerksamkeit prüft, wie sicher und wirksam ein Fahrer handelt. Innenluftqualität überwacht Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftqualität und steht mit der Klimaanlage in Verbindung. Fahrermüdigkeit überwacht die Munterkeit des Fahrers und alarmiert ihn. Fahrerbelastung überwacht den Fahrer und gibt Hinweise/passt die Autoeinstellungen an. Informationsüberlastung steuert die Darstellung von Informationen für den Fahrer zur Vermeidung von Ablenkung. Fahrerherzzustand misst den Puls. Fahrerherzzustand misst den Blutdruck.
Fahreridentifikation
Passiver Zugang ermöglicht dem Fahrer, das Fahrzeug ohne Schlüssel aufzuschließen. Fahrzeugstart ermöglicht dem Fahrer, das Fahrzeug ohne Schlüssel zu starten. Personalisierungsaktivierung konfiguriert das Fahrzeug ( Sitze, Spiegel usw.) individuell. Airbagentfaitung maximiert individuell die Wirksamkeit des Airbags. Elektronikmaut passt automatisch die Gebühr z. B. an die Personenzahl der Fahrt an. Führerscheinidentifizierung bestätigt die Identität des Fahrers als Vertreter von Gruppen zum Erhalt der Privatsphäre. Internetsicherheit ermöglicht dem Fahrer, sichere Internettransaktionen auszuführen.
Kraftfahrzeugsensoren
Ladungszustand der Batterie. Brennstoffzellensteuerung regelt die Brennstoffumwandlung und die Leistung der Brennstoffzelle. Die Verbrennungssteuerung regelt den Verbrennungsprozess im Zylinder. Die Kraftstoffmischung sichert ab, dass dem Motor das richtige Kraftstoffgemisch zugeführt wird. Die Kraftstoffqualität prüft beim Tanken die Kraftstoffqualität. Die Abgasemission überwacht Gase, z. B. auf Einhaltung der OBD, II. Die Reifenabnutzung zeigt den Abrieb der Oberflächeneinfärbung oder eingefärbten Schicht an. Die Fahrzeugflüssigkeitszustandsüberwachung prüft z. B. Öl, Wasser, Frostschutz, Scheibenwischerflüssigkeit. Glühlampenalterung (Glühfaden und Entladung). Der optische Bus fragt die verteilten Sensoren ab, x-zu-optische Messwandler zur optischen Abfrage von Sensoren für Temperatur, Druck, Dehnung, Form, Schlupf usw. Der Displaybeleuchtungssensor prüft die Umgebungsbeleuchtung und sichert damit ab, dass die Anzeigen erkennbar sind. Die Rückmeldung des Smart-Antriebsstrangs verhindert Motorschäden und optimiert das Schalten.
Sicheres, besseres Fahren
Automatisches Entfernen von Beschlag/Eis prüft die Sicht durch die Fenster. Die Beleuchtungsbedingungen prüfen Straßenbeleuchtung und Fahranstrengung. Der Straßenbelag warnt vor Eis und Aquaplaning. Die Wetterbedingungen prüft das lokale Wetter (z. B. Regen/Schnee) und stellt das Fahrzeug/den Fahrer darauf ein. Die Kollisionsentscheidungsfindung verbessert die Beurteilung der Fahrzeug- und Insassenbereitschaft. Der Trakti onskontrollsensor erfasst die tatsächliche Bewegung des Fahrzeugs relativ zur Straße. Die Branderkennung erlaubt die Früherkennung von Fahrzeugbränden.
Lebensdauer des Kraftfahrzeugs
Sammeln von Verbraucherinformationen zwecks unaufdringlicher Marktforschung oder zielorientierten Services. Das Recycling von Teilen/Schutz vor Fälschung von Markenteilen kennzeichnet Teile zur Absicherung der Echtheit oder zum Eindämmen des Schwarzmarkts. Schädliche Umwelteinflüsse erkennt drohende Komponentenausfälle, insbesondere bei älteren Fahrzeugen. Die Farbabstimmung sichert eine bessere Qualität der Fahrzeugreparatur. Die illegale Autowrackrestaurierung stoppt Teilwiedereinbau abgeschriebener Fahrzeuge („Abschnitt-Reparaturtechnik"). Messtechniksysteme in der Fertigung, ID-Systeme für Plug-and-Play bei Fahrzeugaufrüstungen/-reparaturen und Bauteilkodierung ermöglichen eine kompakte, kostengünstige Datenspeicherung und zerstörungsfreie Test- und Qualitätssicherung.
Akustische Anwendungen
Algorithmen der Erfindung sind in akustischen Spektren für: NVH-Diagnostik, Eindringungserfassung, Antriebsstrangdiagnostik und -management, Reifenverschleiß, Wartungsvorhersage, Hi-Fi-Spektralkompensation, Straßenverkehrsanalyse (Verkehrsphasenidentifizierung).
Anwendung in einem Autoinformationsknotenpunkt
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Identität eines Nutzers für den Zugriff auf ein Autoinformationssystem bestätigt (beglaubigt). Die ID-Bestätigung könnte zum Beispiel den Zugriff auf spezielle Internetseiten oder Funkinformationssysteme, wie z. B. Finanzdienstleistung, oder den Zugriff auf gemeinsame oder persönliche Netzwerke ermöglichen.
Wenn in Betrieb, würde der Nutzer zunächst eine Art der Identifikation vorlegen, die neue Technik würde anschließend beglaubigen, dass der Nutzer wirklich die Person ist, die er zu sein vorgibt. Die Identifikation könnte durch eine Magnetkarte, einen mechanischen Schlüssel, eine HF-Markierung usw. erfolgen. Idealerweise wäre der Identifikationsschritt für den Nutzer erkennbar (entweder gleichzeitig mit der Identifizierung oder als Teil des normalen Fahrzeugbetriebs wie das Berühren einer Steuerung).
Zusätzlich ist die Erfindung in der Lage, gleichzeitig mit der Identifizierung den Blutalkoholspiegel zu messen. Damit könnte die Fahrtauglichkeit angezeigt werden. Gleichzeitiges Messen von Alkohol und Identifizierung macht das System gegen Missbrauch robuster.
Kraftfahrzeugausgestaltungen
In einem Fahrzeug gibt es zahlreiche Anwendungen für nichtinvasive Messmöglichkeiten, zum Beispiel Sicherung der Informationsknotenpunkte, Fahrtauglichkeitsüberwachung, schlüsselhiser Zugang, schlüsselloser Start, Fahrergesundheitsbeurteilung, Antriebsstrangflüssigkeitsbeurteilung und Motorleistung.
Weitere Einsatzmöglichkeiten
Ein kleines, für die Kraftfahrzeugindustrie entwickeltes biometrisches System besitzt eine breite Anwendungsmöglichkeit in anderen Branchen, wobei z. B. Führerscheinbestätigung, Kreditkartenauthentifizierung und andere finanzielle Transaktionen, Arbeitszeit-, Anwesenheits- und Alkoholspiegelüberwachung genauso eine Rolle spielen können wie Zugriff auf Computer und Netzwerke.
Risikomanagementsysteme für Versicherer: Nachweis, dass der rechtmäßige Fahrer das Fahrzeug fährt und dass er in einer fahrtüchtigen Verfassung ist. Sperre für Perso- nen unter 21 Jahren, Servicepersonal usw.: stoppt den unrechtmäßigen Fahrer, stellt die Fahrzeugparameter ein (z. B. Geschwindigkeit, Beschleunigung). Verfolgung der Aktivität eines Vertreters: hilft die Produktivität zu maximieren. Wasserqualität ( keine auf das Kraftfahrzeug bezogenen Anwendungen). Ankündigung eines möglichen Fehlers: erleichtert die Wartung. Optimierung des Motorbetriebsverhaltens: hinsichtlich Umweltfreundlichkeit, Leistung. Anwendung der RGMT-Technik bei Audiosignalen, z. B. zur Unterstützung eines Stimmenerkennungssystems bei der Unterscheidung von Personen. Universelle automatische Fluiddiagnostik nimmt Proben an einer Vielzahl von Stellen unter Verwendung von Lichtleitern und Netzknoten: trifft z. B. Entscheidungen zum Ölwechsel.
Das Einbringen von Lichtleitern in das Auto und die Verbindung zu externen Spektrometern (z. B. in der Garage) ermöglicht intelligenteren Service, Tuning usw., Diagnostik/Prognostik von Fluids sind z. B. für Motoröl, Getriebe, Bremse, Kühler. Die Unterscheidung zwischen Kindern und Erwachsenen, z. B. beim Airbag, Alter (Streuung durch Collagen), z. B. passiver Fahrzeugstart, Unfallmanagement, ist gegeben. Farbabstimmung: bei Herstellung oder Unfallreparatur. Körpergewicht (Körperfettanteil): z. B. bei Unfallmanagement. Belastungszustand des Fahrers: z. B. verbunden mit Kollisionsvorbereitung/-management.
Körperstellung: unterstützt Unfallmanagement – gibt frei. Herzfrequenz. Gesundheitsüberwachung des Fahrers z. B. zur Sicherheit und zur besseren medizinischen Vorsorge: Blutdruck, Atemfrequenz (H₂, CO₂), O₂-Sättigung im Blut und Körpertemperatur. Medizinische Ferndiagnose: bietet z. B. bei einem Unfall dem Fahrer noch im Fahrzeug Hilfe seitens entfernt befindlichen medizinischen Personals. „Arzt in der Schachtel": eigenständige intelligente Gesundheitshinweise für den Fahrer. Baby-/Kindüberwachung, z. B. Temperatur, O₂: verhindert Schädigung bei Verbleib im Auto oder unbemerkte Erkrankung auf langen Reisen.
Erfassung von Ablenkungen (z. B. durch andere Insassen): warnt den Fahrer, um gefährliches Fahren zu verhindern. Täglicher Gesundheitscheck: erfasst Veränderungen der Gesundheit des Fahrers und fordert ihn auf, einen Arzt aufzusuchen. Vorbeugende Wartung: erfasst drohende Ausfälle, so dass günstig repariert werden kann (z. B. für Fuhrparkmanagement). Glühlampenlebensdauer: erkennt den drohenden Ausfall. Steuerung des Informationsflusses an den Fahrer: verhindert die Überlastung des Fahrers und die Entstehung gefährlicher Ablenkungen. Erfassung des Konzentrationsniveaus des Fahrers: hilft dem Fahrer, entsprechend seinen Fähigkeiten zu fahren (für Sicherheit), und macht das Fahren angenehmer.
Identifizierung und Unterscheiden von Personen, z. B. bei Mietwagen: sichert die Rechtmäßigkeit des Fahrers ab; z. B. bei Kreditkarten-ID: bestätigt AmEx-Zahlungen; z. B. bei Internet und/oder Fahrzeugsicherheit (z. B. passiver Zugang durch die Türscheibe) usw.: sichert die Rechtmäßigkeit der Person ab, die die Fahrzeugausstattung verwendet. Motormanagement: ermöglicht eine genauere Steuerung, z. B. der Überwachung jedes einzelnen Zylinders (Sauerstoff, Feuchte, Luft-Kraftstoff-Gemisch, Emissionen) und damit höhere Leistung. Abgasmanagement: ermöglicht eine bessere Katalysatorwartung.
Alkohol: bestätigt, dass der Fahrer für ein sicheres Fahren ausreichend nüchtern ist. Andere Drogen bzw. Medikamente: prüft, ob der Fahrer (besonders von Dienstfahrzeugen) Drogen bzw. Medikamente missbraucht, unsichere verschriebene Medikamente nimmt oder einen gefährlichen Spiegel von ansonsten sicheren Medikamenten aufweist. Kraftstoffoktanzahl: bestätigt, dass die Spezifikationen zur Gewährleistung der optimalen Motorbetriebsweise zutreffen und regelt die Emissionen. Fahrergesundheit: prüft die Aufmerksamkeit, das Bewusstsein usw., um abzusichern, dass der Zustand des Fahrers für ein sicheres Fahren ausreichend gut ist – Doppelkonzept. Überwachung des Fertigungsprozesses: z. B. prüft gefährlichen Abfall oder ermöglicht eine bessere Prozesssteuerung.
Luftqualität im Fahrgastraum: z. B. prüft auf Sauerstoff, CO oder CO₂ (Doppelkonzept). Erkennt die für Menschen potentiell gefährlichen Bakterien (z. B. Legionellen) in der Klimaanlage. Straßenzustandsüberwachung: unterscheidet z. B. Eis und Wasser. Test der Windschutzscheibendurchsichtigkeit: z. B. automatische Entfernung von Beschlag oder Eis. Erfassung schlechter Durchsichtigkeit der Scheinwerferabdeckung, z. B. durch Verschmutzung: Warnen des Fahrers oder Reinigen der Abdeckung. Zigarettendetektor: verhin dert, dass ein Automieter raucht, wenn das nicht erlaubt ist. Einstellung des Autos auf individuelle Vorzugswerte des Fahrers.
Betrieb auf hohem Niveau
Auf einem hohen Niveau hat das BIS die Möglichkeit, dass es entweder für Bestätigungsaufgaben (eins zu eins) oder für Identifizierungsaufgaben (eins zu viele) konfiguriert werden kann. Beispiele jeder Betriebsart werden nachfolgend anhand von entsprechenden Fällen dargelegt:
Sicherer Fahrzeuginformarionsknotenpunkt (Bestätigungsbetriebsweise)
Jedem autorisierten Nutzer des Fahrzeugs wird ein Zündschlüssel mit einem einmaligen Transponderkode ausgehändigt. Zunächst hat sich jeder autorisierte Nutzer des sicheren Fahrzeuginformationsknotenpunkts (z. B. für den ICES-Zugriff auf persönliche Informationen, wie z. B. Kontostände, Börsentransaktionen usw.) in das BIS-Autorisierungssystem einzutragen. Dieser Prozess beginnt durch Einführen des nutzerspezifischen Schlüssels in das Zündschloss und anschließendes Legen eines Fingers oder einer anderen geeigneten Gewebestelle auf den optischen Zugriffsport für eine Spektralmessung (10 s). Der Finger wird entfernt und für eine zweite Messung zur Bestätigung der Gültigkeit der Eintragungsmessung erneut aufgelegt. Bei erfolgreicher Messung mithilfe des Lichtleiters wird der Nutzer in das System eingetragen und kann es zukünftig jederzeit nutzen.
Beim nachfolgenden Gebrauch erfolgt der Zugriff auf den sicheren Informationsknotenpunkt durch Einführen des nutzerspezifischen Schlüssels in das Zündschloss und anschließendes Auflegen eines Fingers oder einer anderen geeigneten Gewebestelle auf den optischen Zugriffsport für eine kurze Messung (1 s). Wenn die Gewebemessung mit dem autorisierten Spektrum des entsprechenden Schlüssels übereinstimmt, wird die Berechtigung erteilt und die Person kann zugreifen. Wenn das Gewebe der Person, die Zugriff auf den sicheren Informationsknotenpunkt verlangt, nicht mit der entsprechenden berechtigten durch den Schlüssel ausgewiesenen Person übereinstimmt, wird die Verwendung des Informationsknotenpunkts verweigert.
Das System ist ausreichend vielseitig, so dass es eine Authentifizierung mithilfe anderer Stellen als der eingetragenen Stelle durchzuführen vermag. Damit können, wenn zur Eintragung der Zeigefinger der rechten Hand verwendet worden ist, für die nachfolgende Benutzung als alternative Stellen alle anderen Finger verwendet werden.
Zusätzlich zu den biometrischen Fähigkeiten kann die BIS-Funktionalität außerdem auf eine schnelle, nichtinvasive Beurteilung von Alkohol im Gewebe erweitert werden. In dieser Betriebsweise legt der Nutzer einfach seinen Finger oder eine andere Gewebe stelle eine entsprechende Anzahl von Sekunden lang auf den optischen Port, und eine Beurteilung des Alkoholspiegels wird durchgeführt. In Abhängigkeit der Software-Einstellungen kann das Gerät einfach den festgestellten Alkoholspiegel ausgeben oder, wenn gewünscht, auf der Basis der Nutzer-ID andere Zwangsaktionen durchführen. Zum Beispiel könnte, wenn die getestete Person ein zwar berechtigter, jedoch minderjähriger Nutzer des Fahrzeugs ist, automatisch ein Telefonanruf stattfinden, um die Eltern oder den Vormund davon zu informieren, dass ein erheblicher Alkoholspiegel festgestellt worden ist.
Biometrische ID für den Führerschein des Fahrers, finanzielle Transaktionen, Arbeitsplatz (Bestätigungsbetriebsweise)
Die BIS-Funktionalität kann auf eine Authentifizierung einer großen Vielfalt von Einstellungen sowohl im Fahrzeugbereich als auch im Nichtfahrzeugbereich erweitert werden. Das System kann zum Beispiel zur Absicherung der Authentizität des Führerscheins des Fahrers verwendet werden, indem von jedem Fahrers eine Eintragung in das BIS verlangt wird, wenn ein Führerschein erhalten oder erneuert wird. Die relevanten Spektralinformationen können dann verschlüsselt und auf einem Magnetstreifen des Führerscheins gespeichert werden. Die Person, die den Führerschein erhalten hat, kann später in einer Weise, die dem zuvor beschriebenen Fall des sicheren Fahrzeugknotenpunkts sehr ähnlich ist, durch Einlesen des Führerscheins in einem entsprechenden Lesegerät und Vergleichen dieser Informationen mit einem auf dem Führerschein des Halters gespeicherten Gewebespektrum authentifiziert werden.
Die BIS-Authentifizierung kann bei Kreditkarten, ATM-Karten und anderen finanziellen Transaktionen zur Vorbeugung unautorisierten Gebrauchs angewendet werden. Die Funktionalität kann außerdem bei Zeit- und Anwesenheitskontrollen am Arbeitsplatz zur Absicherung der Identität der ein Produktionswerk oder eine andere Arbeitsumgebung mit vielen Personen betretenden oder verlassenden Person angewendet werden. Mit dieser Einsteilung kann das BIS außerdem auf Alkoholmessungen ausgeweitet werden, wobei die daraus resultierenden Ergebnisse zur Erhöhung der Arbeitssicherheit und für Wellnessprogramme für Beschäftigte verwendet werden können.
Sicherer Computer- und Netzwerkzugriff (Bestätigungsbetriebsweise) Das BIS kann in einer zu den Fällen des sicheren Fahrzeuginformationsknotenpunkts sehr ähnlichen Weise zur Authentifizierung von Nutzern der meisten Computersysteme und Netzwerkknoten verwendet werden. Für den allgemeinen Gebrauch kann zur Feststellung der Identität ein maschinegeschriebener Nutzername, eine Magnetkarte oder andere entsprechende Mittel verwendet werden (anstelle eines individuell kodierten Zündschlüssels wie in der Fahrzeuganwendung). Abgesehen von diesem Aspekt ist der Eintragungs- und Autorisierungsvorgang dieses Geräts so gut wie identisch mit dem Fahrzeugfall.
Sicherer Fahrzeugzugang (Identifizierungsbetriebsweise)
In Fällen, wo eine relativ geringe Anzahl (1-10) von Personen zum Gebrauch eines bestimmten Fahrzeugs berechtigt sind, kann das BIS zur Funktion in einer Identifizierungsbetriebsweise mit hoher Zuverlässigkeit konfiguriert werden. Diese Betriebsweise ist für die Absicherung des berechtigten Zugangs in ein Fahrzeug besonders gut geeignet. Bei dieser Anwendung kann das BIS so konfiguriert sein, dass es durch einen entsprechenden Teil der Fahrzeugscheiben (z. B. Seitenfenster) wirkt. Wie beim Fall des sicheren Fahrzeuginformationsknotenpunkts muss jeder berechtigte Nutzer an einem kurzen Eintragungsablauf teilnehmen, bevor er das System nutzen kann. Bei nachfolgender Verwendung muss der berechtigte Nutzer das Glas oder einen anderen optischen Zugriffsport berühren, um Zugang in das Fahrzeug zu erlangen, ohne eine andere Form der Identifikation zu benötigen. Eine zusätzliches Merkmal dieser Form der Sicherheit ist, dass das System bei Berechtigung in der Lage ist festzustellen, welcher der berechtigten Nutzer in das Fahrzeug einsteigt, und die Weitergabe dieser Informationen an andere Fahrzeuguntersysteme (z. B. Sicherheit, persönliche Einstellungen usw.) ermöglicht.
Wenn gewünscht, kann das sichere Fahrzeugzugangssystem dynamisch konfiguriert werden, um verschiedene Nutzer zu unterschiedlichen Zeiten zu autorisieren. Dieses Merkmal könnte eine Anwendungsmöglichkeit in Fahrzeugen von Fuhrparks finden, wie z. B. Mietwagen, Baufahrzeuge, Fahrzeuge des öffentlichen Dienstes usw. Für den Fall, dass zum Gebrauch eines solchen bestimmten Fahrzeugs zu jedem Zeitpunkt nur eine einzige Person berechtigt ist, wäre die Arbeit des BIS in Identifikationsbetriebsweise äquivalent zu seiner Arbeit als Bestätigungsgerät.
Jede mit dem Fachgebiet der biometrischen Erfassung zur Identifikation von Fahrzeuginsassen verlaute Person wird aus der voranstehenden detaillierten Beschreibung und aus den Figuren erkennen, dass Modifikationen und Änderungen an den Vorzugsausgestaltungen durchgeführt werden können.

Claims

Verfahren zur Erfassung der Identität eines Fahrzeuginsassen, umfassend: – Aktivieren eines Fahrzeuginsassenidentifikationssystems; – Gewinnen eines Abbilds eines Körperteils des Fahrzeuginsassen; – Vergleichen des von dem Körperteil gewonnenen Abbilds mit mindestens einem gespeicherten Abbild eines Körperteils; – Feststellen, ob das von dem Körperteil gewonnene Abbild mit dem mindestens einem gespeicherten Abbild übereinstimmt; – Beurteilen, ob der Fahrzeuginsasse identifiziert worden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aktivieren eines Fahrzeuginsassenidentifikationssystems außerdem die Feststellung umfasst, ob ein Insassenidentifikationssensor aktiviert worden ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Aktivieren eines Fahrzeuginsassenidentifikationssystems außerdem die Aktivierung des Systems mithilfe eines Steuerungsnetzwerks umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gewinnen eines Abbilds eines Körperteils außerdem das Eintreten in eine aktive Betriebsweise des Fahrzeuginsassenidentifikationssystems umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, außerdem das Eintreten in eine energiesparende Betriebsweise des Fahrzeuginsassenidentifikationssystems umfassend, nachdem der Fahrzeuginsasse identifiziert worden ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, außerdem die Aufforderung an den Fahrzeuginsassen umfassend, den Körperteil des Fahrzeuginsassen vom Insassenidentifikationssensor zu entfernen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Körperteil des Fahrzeuginsassen ein Finger des Fahrzeuginsassen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Gewinnen eines Abbilds außerdem die Feststellung umfasst, ob der Verbrennungsmotor des Fahrzeugs läuft.
System zur Erfassung der Identität eines Fahrzeuginsassen, umfassend: – ein im Fahrzeug montiertes Modul, wobei das Modul enthält: – einen im Modul montierten biometrischen Sensor zur Gewinnung eines Abbilds eines Körperteils des Fahrzeuginsassen; – einen ersten taktilen, mit dem biometrischen Sensor in Verbindung stehenden Schalter zum Erfühlen der Anwesenheit eines Körperteils des Fahrzeuginsassen auf dem biometrischen Sensor; – einen mit dem Modul zur Analyse des Abbilds des Fahrzeuginsassenkörperteils in Verbindung stehenden Prozessor zur Feststellung der Identität des Insassen.