EP4419397A1 - Verfahren zum authentifizieren des nutzers eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren zum authentifizieren des nutzers eines kraftfahrzeugs

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EP4419397A1
EP4419397A1 EP22777627.5A EP22777627A EP4419397A1 EP 4419397 A1 EP4419397 A1 EP 4419397A1 EP 22777627 A EP22777627 A EP 22777627A EP 4419397 A1 EP4419397 A1 EP 4419397A1
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EP
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motor vehicle
camera
driver
door
user
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Pending
Application number
EP22777627.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Hug
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/20—Means to switch the anti-theft system on or off
    • B60R25/25—Means to switch the anti-theft system on or off using biometry
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/30—Detection related to theft or to other events relevant to anti-theft systems
    • B60R25/305—Detection related to theft or to other events relevant to anti-theft systems using a camera
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50—Context or environment of the image
    • G06V20/59—Context or environment of the image inside of a vehicle, e.g. relating to seat occupancy, driver state or inner lighting conditions
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/16—Human faces, e.g. facial parts, sketches or expressions
    • G06V40/172—Classification, e.g. identification

Definitions

  • the invention relates to a method for authenticating the user of a motor vehicle and a motor vehicle that is set up/programmed to carry out this method.
  • Authentication using facial recognition is also known.
  • a face recognition can take place by means of a camera installed in the vehicle interior, which generates an image in the vehicle interior that contains the driver's face, so that this can be compared with a database.
  • this requires that the driver has already gained access to the vehicle, since the field of view of the camera is limited to the vehicle interior.
  • the basic idea of the invention is therefore to use a camera provided for interior monitoring in a vehicle interior of the motor vehicle for said user authentication.
  • the camera is designed such that its field of view encompasses not only the interior of the vehicle, but also an area of the exterior of the motor vehicle adjoining the driver's door—hereinafter referred to as “outer area”.
  • outer area an area of the exterior of the motor vehicle adjoining the driver's door.
  • the authentication takes place by means of a camera arranged in the vehicle interior of the motor vehicle.
  • the field of view of the camera has an inner area adjoining the driver's door in the vehicle interior and an outer area adjoining the driver's door outside of the motor vehicle.
  • the user can thus be authenticated by comparing an image of the user generated by the camera as long as the user is still in the outer area, ie outside of the motor vehicle. Consequently, it is also not necessary for the user to first have to gain access to the vehicle interior using an electronic key or the like in order to then be able to carry out the actual authentication there using facial recognition.
  • a separate camera for monitoring the outer area around the driver's door ie an area outside the motor vehicle
  • a camera that is often already provided as standard for monitoring the vehicle interior for example in connection with a so-called fatigue assistant or another vehicle assistance system of the motor vehicle—can be used in the vehicle interior.
  • the authentication takes place by face recognition, in which the face of the user recognized by means of image analysis in the recorded image is compared with stored reference images.
  • the invention also relates to a motor vehicle with a vehicle interior that is partially delimited by a driver's door.
  • the motor vehicle according to the invention has a camera for image generation, the field of view of which comprises an inner area adjoining the driver's door in the vehicle interior and an outer area adjoining the driver's door outside of the motor vehicle.
  • the camera can therefore be used to record an image in the area of the driver's door, with the image covering both part of the vehicle interior and the exterior of the vehicle Motor vehicle contains in the driver's door.
  • the motor vehicle includes a control/regulating device connected to the camera in a data-transmitting manner.
  • data relating to an image recorded by the camera ie in particular image data, of the camera's field of view can be transmitted to the control/regulating device and further processed by it to carry out the method according to the invention.
  • the control/regulation device is therefore also set up/programmed to carry out the method according to the invention.
  • the driver's door includes a translucent window pane designed in such a way that the camera can record the outer area without distortion. This ensures that faces contained in the images generated by the camera are reproduced correctly, in particular without imaging errors, so that face recognition is not adversely affected.
  • FIG. 1 shows an example of a motor vehicle according to the invention in a side view
  • FIG. 2 shows the motor vehicle of FIG. 1 in a schematically greatly simplified plan view in the area of its driver's door.
  • FIG. 1 shows an example of a motor vehicle 1 according to the invention in a side view.
  • the motor vehicle 1 comprises a vehicle interior 2 which is partially delimited by a driver's door 4 .
  • the motor vehicle 1 includes a camera 3 for image generation.
  • the camera 3 can, as indicated in FIG.
  • a field of view S of the camera 3 includes an inner area 5i adjoining the driver's door 4 in the vehicle interior 2 and an outer area 5a adjoining the driver's door 4 outside of the motor vehicle 1 .
  • the camera 3 is thus able to generate an image of both the outer and inner area 5a, 5b.
  • the driver's door 4 can include a translucent window pane 6, which is designed in such a way that the camera 3 can record the outer area 5a without distortion. In this way it is ensured that the image recorded by the camera 3 also reproduces the outer area 5a without imaging errors, in particular without distortion.
  • the motor vehicle 1 also includes a data-transmitting control/regulation device 9 connected to the camera 3.
  • the control/regulation device 9 is set up and programmed to carry out the method according to the invention to be explained below by way of example.
  • the control/regulation device 9 is connected to the camera 3 in a data-transmitting manner.
  • data in particular image data, relating to images of the field of view S recorded by the camera 3 can be transmitted from the camera 3 to the control/regulating device 9 and further processed by it in the course of the method according to the invention.
  • the method according to the invention is carried out using the camera 3 .
  • an image of a user 10 (cf. FIG. 2) of the motor vehicle 1 located in the outer area 5a is recorded and transmitted to the control/regulating device 9 .
  • Face recognition can be carried out by the control/regulation device 9 by means of image analysis.
  • the face of the user 10 recognized in the image is compared with reference faces of authorized users stored in a memory unit of the control/regulation device 9 . If this comparison shows that the face of the user 10 recognized in the image matches one of the stored reference faces, then the authentication is classified as successful.
  • the control/regulation device 9 For example, a door lock 7 for locking the driver's door 4 can be unlocked so that the user 10 can open the driver's door 4, get into the motor vehicle 1 and drive away with the motor vehicle 1. If the authentication is unsuccessful, on the other hand, unlocking of the driver's door 4 can be omitted.
  • the motor vehicle 1 can have a vehicle assistance system, which continues to process the image generated by the camera 3 of the inner region 5i of the vehicle interior 2 .
  • a vehicle assistance system can be a so-called drowsiness assistant, which, by analyzing the driver's face recognized in the image, can detect any signs of drowsiness that may be present and, in this case, can generate an acoustic or optical warning signal, for example, to warn the driver .
  • the camera 3 can be used both to interact with one or more vehicle assistance systems of the motor vehicle 1 and to carry out the method according to the invention for user authentication.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Authentifizieren des Nutzers (10) eines Kraftfahrzeugs (1), gemäß welchem die Authentifizierung mittels einer im Fahrzeuginnenraum (2) des Kraftfahrzeugs (1) angeordneten Kamera (3) erfolgt, deren Sichtfeld (S) einen sich im Fahrzeuginnenraum (2) an die Fahrertür (4) anschließenden inneren Bereich und einen sich außerhalb des Kraftfahrzeugs (1) an die Fahrertür (4) anschließenden äußeren Bereich umfasst, so dass die Authentifizierung des Nutzers (10) durch Abgleich eines mittels der Kamera (3) erzeugten Bildes des Nutzers (10) erfolgen kann oder erfolgt, solange dieser sich noch im äußeren Bereich (5a), also außerhalb des Kraftfahrzeugs (1) befindet.

Description

Verfahren zum Authentifizieren des Nutzers eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Authentifizieren des Nutzers eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug, das zur Durchführung dieses Verfahrens eingerichtet/programmiert ist.
Eine Benutzer-Authentifizierung für den Zugang in ein Kraftfahrzeug erfolgt bei herkömmlichen Verfahren in der Regel mithilfe eines elektronischen Schlüssels, mittels welchem die Fahrzeugtüren des Fahrzeugs entriegelt werden können.
Ebenfalls bekannt ist die Authentifizierung mittels Gesichtserkennung. Eine solche Gesichtserkennung kann mittels einer im Fahrzeuginnenraum verbauten Kamera erfolgen, welche im Fahrzeuginnenraum ein Bild erzeugt, welches das Gesicht des Fahrers enthält, so dass dieses mit einer Datenbank abgeglichen werden kann. Allerdings ist es hierzu erforderlich, dass sich der Fahrer bereits Zugang zum Fahrzeug verschafft hat, da das Sichtfeld der Kamera auf den Fahrzeuginnenraum begrenzt ist.
Entsprechende herkömmliche Verfahren sind in der DE 2015 116 832 A1 und in der DE 102017 110251 A1 beschrieben.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei der Entwicklung von Verfahren zur Nutzer- Authentifizierung von Kraftfahrzeugen neue Wege aufzuzeigen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Grundidee der Erfindung ist demnach, für besagte Nutzer-Authentifizierung eine zur Innenraumüberwachung in einem Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs vorgesehene Kamera zu verwenden. Hierbei wird jedoch die Kamera so ausgestaltet, dass deren Sichtfeld nicht nur das Fahrzeuginnere, sondern auch einen sich außen an die Fahrertür anschließenden Bereich der äußeren Umgebung des Kraftfahrzeugs - im Folgenden als "äußerer Bereich" bezeichnet - umfasst. Somit kann im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren mittels einer zur Innenraumüberwachung eingerichteten Kamera eine Gesichtserkennung bei einem Nutzer des Fahrzeugs durchgeführt werden, der sich noch außerhalb des Fahrzeugs befindet, ohne dass zur Bilderzeugung eine separate Außenkamera erforderlich wäre. Mit dieser für den Nutzer des Fahrzeugs komfortablen Möglichkeit der Zugangs-Authentifizierung gehen nicht unerhebliche Kostenvorteile bei der Herstellung des Kraftfahrzeugs einher.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Authentifizieren eines Nutzers eines Kraftfahrzeugs erfolgt die Authentifizierung mittels einer im Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs angeordneten Kamera. Das Sichtfeld der Kamera weist einen sich im Fahrzeuginnenraum an die Fahrertür anschließenden inneren Bereich und einen sich außerhalb des Kraftfahrzeugs an die Fahrertür anschließenden äußeren Bereich auf. Somit kann die Authentifizierung des Benutzers durch Abgleich eines mittels der Kamera erzeugten Bildes des Nutzers erfolgen, solange dieser sich noch im äußeren Bereich, also außerhalb des Kraftfahrzeugs befindet. Folglich ist es auch nicht erforderlich, dass sich der Nutzer zunächst mithilfe eines elektronischen Schlüssels oder dergleichen Zugang zum Fahrzeuginnenraum verschaffen muss, um dann dort die eigentliche Authentifizierung mittels Gesichtserkennung durchführen zu können. Die Bereitstellung einer separaten Kamera zur Überwachung des äußeren Bereichs um die Fahrertür, also eines Bereichs außerhalb des Kraftfahrzeugs, kann also entfallen. Vielmehr kann eine oftmals bereits serienmäßig zur Fahrzeuginnenraum-Überwachung - beispielsweise in Verbindung mit einem sog. Müdigkeitsassistenten oder einem anderen Fahrzeugassistenzsystem des Kraftfahrzeugs - im Fahrzeuginnenraum vorgesehene Kamera verwendet werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Authentifizierung durch Gesichtserkennung, bei welcher das mittels Bildanalyse im aufgezeichneten Bild erkannte Gesicht des Nutzers mit hinterlegten Referenz-Bildern verglichen wird.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeuginnenraum, der durch eine Fahrertür teilweise begrenzt ist. Ferner weist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug eine Kamera zur Bilderzeugung auf, deren Sichtfeld einen sich im Fahrzeuginnenraum an die Fahrertür anschließenden inneren Bereich und einen sich außerhalb des Kraftfahrzeugs an die Fahrertür anschließenden äußeren Bereich umfasst. Mittels der Kamera kann also ein Bild im Bereich der Fahrertür aufgezeichnet werden, wobei das Bild sowohl einen Teil des Fahrzeuginnenraums als auch die äußere Umgebung des Kraftfahrzeugs im Bereich der Fahrertür enthält. Außerdem umfasst das Kraftfahrzeug eine datenübertragend mit der Kamera verbundenen Steuerungs-/Regelungseinrichtung. Somit können Daten betreffend ein von der Kamera aufgezeichnetes Bild, also insbesondere Bilddaten, des Kamera-Sichtfelds an die Steuerungs-/Regelungseinrichtung übertragen und von dieser zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weiterverarbeitet werden. Die Steuerungs-/Regelungseinrichtung ist daher auch zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet/programmiert. Die voranstehend erläuterten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens übertragen sich folglich auch auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Fahrertür eine lichtdurchlässige Fensterscheibe, derart ausgebildet, dass von der Kamera der äußere Bereich verzerrungsfrei aufgezeichnet werden kann. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass in den von der Kamera erzeugten Bildern enthaltene Gesichter korrekt, insbesondere ohne Abbildungsfehler, wiedergegeben werden, so dass die Gesichtserkennung nicht negativ beeinflusst wird.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch:
Fig. 1 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs in einer Seitenansicht,
Fig. 2 das Kraftfahrzeug der Figur 1 in einer schematisch stark vereinfachten Draufsicht im Bereich seiner Fahrertür. Figur 1 zeigt in einer Seitenansicht ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst einen Fahrzeuginnenraum 2, der durch eine Fahrertür 4 teilweise begrenzt ist. Ferner umfasst das Kraftfahrzeug 1 eine Kamera 3 zur Bilderzeugung. Die Kamera 3 kann wie in Figur 1 angedeutet im Fahrzeuginnenraum 2 im Bereich der Frontscheibe angeordnet und von dort in den Fahrzeuginnenraum 2 ausgerichtet sein. Ein Sichtfeld S der Kamera 3 umfasst dabei einen sich im Fahrzeuginnenraum 2 an die Fahrertür 4 anschließenden inneren Bereich 5i und einen sich außerhalb des Kraftfahrzeugs 1 an die Fahrertür 4 anschließenden äußeren Bereich 5a. Die Kamera 3 ist also in der Lage, ein Bild sowohl des äußeren als auch inneren Bereichs 5a, 5b zu erzeugen. Die Fahrertür 4 kann dabei eine lichtdurchlässige Fensterscheibe 6 umfassen, welche derart ausgebildet ist, dass von der Kamera 3 der äußere Bereich 5a verzerrungsfrei aufgezeichnet werden kann. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das von der Kamera 3 aufgezeichnete Bild auch den äußeren Bereich 5a ohne Abbildungsfehler, insbesondere verzerrungsfrei wiedergibt.
Das Kraftfahrzeug 1 umfasst außerdem eine datenübertragend mit der Kamera 3 verbundene Steuerungs-/Regelungseinrichtung 9. Die Steuerungs-/Regelungseinrichtung 9 ist zur Durchführung des im Folgenden noch beispielhaft zu erläuternden erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet und programmiert. Hierzu ist die Steuerungs- /Regelungseinrichtung 9 datenübertragend mit der Kamera 3 verbunden. Somit können von der Kamera 3 Daten, insbesondere Bilddaten, betreffend von der Kamera 3 aufgezeichnete Bilder des Sichtfelds S an die Steuerungs-/Regelungseinrichtung 9 übertragen und von dieser im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens weiterverarbeitet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird mithilfe der Kamera 3 durchgeführt. Hierzu wird ein Bild eines im äußeren Bereich 5a befindlichen Nutzers 10 (vgl. Figur 2) des Kraftfahrzeugs 1 aufgezeichnet und an die Steuerungs-/Regelungseinrichtung 9 übermittelt. Mittels Bildanalyse kann durch die Steuerungs-/Regelungseinrichtung 9 eine Gesichtserkennung durchgeführt werden. Dabei wird das im Bild erkannte Gesichts des Nutzers 10 wird mit in einer Speichereinheit der Steuerungs-/Regelungseinrichtung 9 abgelegten Referenz-Gesichtern zugangsberechtigter Nutzer verglichen. Ergibt dieser Vergleich, dass das in dem Bild erkannte Gesicht des Nutzers 10 mit einem der hinterlegten Referenz-Gesichter übereinstimmt, so wird die Authentifizierung als erfolgreich eingestuft. In der Folge kann von der Steuerungs-/Regelungseinrichtung 9 beispielsweise ein Türschloss 7 zum Verriegeln der Fahrertür 4 entriegelt werden, sodass der Nutzer 10 die Fahrertür 4 öffnen, in das Kraftfahrzeug 1 einsteigen und mit dem Kraftfahrzeug 1 wegfahren kann. Bei nicht erfolgreicher Authentifizierung kann hingegen eine Entriegelung der Fahrertür 4 unterbleiben.
In einer Variante kann das Kraftfahrzeug 1 ein Fahrzeugassistenzsystem aufweisen, welches das von der Kamera 3 erzeugte Bild des inneren Bereichs 5i des Fahrzeuginnenraums 2 weiterarbeitet. Beispielsweise kann es sich bei einem solchen Fahrzeug-Assistenzsystem um einen sogenannten Müdigkeitsassistenten handeln, welcher durch Analyse des im Bild erkannten Gesichts des Fahrers gegebenenfalls vorhandene Anzeichen von Müdigkeit erkennen und in diesem Fall ein beispielsweise akustisches oder optisches Warnsignal erzeugen kann, um den Fahrer zu warnen. Die Bereitstellung einer separaten Kamera 3 für das Fahrzeugassistenzsystem ist daher nicht erforderlich. Vielmehr kann die Kamera 3 sowohl zum Zusammenwirken mit einem oder mehreren Fahrzeugassistenzsystemen des Kraftfahrzeugs 1 als auch zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Nutzer-Authentifizierung herangezogen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Authentifizieren des Nutzers (10) eines Kraftfahrzeugs (1), gemäß welchem die Authentifizierung mittels einer im Fahrzeuginnenraum (2) des Kraftfahrzeugs (1) angeordneten Kamera (3) erfolgt, deren Sichtfeld (S) einen sich im Fahrzeuginnenraum (2) an die Fahrertür (4) anschließenden inneren Bereich und einen sich außerhalb des Kraftfahrzeugs (1) an die Fahrertür (4) anschließenden äußeren Bereich umfasst, so dass die Authentifizierung des Benutzers (10) durch Abgleich eines mittels der Kamera (3) erzeugten Bildes des Nutzers (10) erfolgen kann oder erfolgt, solange dieser sich noch im äußeren Bereich (5a), also außerhalb des Kraftfahrzeugs (1), befindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Authentifizierung durch Gesichtserkennung erfolgt, bei welchem das mittels Bildanalyse im aufgezeichneten Bild erkannte Gesicht des Nutzers (10) mit hinterlegten Referenz-Bildern verglichen wird.
3. Kraftfahrzeug (1), mit einem Fahrzeuginnenraum (2), der durch eine Fahrertür (4) teilweise begrenzt ist, mit einer Kamera (3) zur Bilderzeugung, deren Sichtfeld (S) einen sich im Fahrzeuginnenraum an die Fahrertür (4) anschließenden inneren Bereich (5i) und einen sich außerhalb des Kraftfahrzeugs an die Fahrertür (4) anschließenden äußeren Bereich (5a) umfasst, mit einer datenübertragend mit der Kamera (3) verbundenen Steuerungs- /Regelungseinrichtung (9), so dass Daten betreffend ein von der Kamera (3) aufgezeichnetes Bild ihres Sichtfelds (S) an die Steuerungs-/Regelungseinrichtung (9) übertragbar ist, wobei die Steuerungs-/Regelungseinrichtung (9) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 eingerichtet/programmiert ist. 7 Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrertür (4) eine lichtdurchlässige Fensterscheibe (6) umfasst, derart ausgebildet, dass von der Kamera (3) der äußere Bereich (5a) verzerrungsfrei aufgezeichnet werden kann. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1) wenigstens ein Fahrzeugassistenzsystem aufweist, welches das von der Kamera (3) erzeugte Bild des inneren Bereichs (5i) des Fahrzeuginnenraums (2) Weiterarbeiten kann oder weiterverarbeitet.
EP22777627.5A 2021-10-22 2022-09-19 Verfahren zum authentifizieren des nutzers eines kraftfahrzeugs Pending EP4419397A1 (de)

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