DE102018128708B4

DE102018128708B4 - System und Verfahren für den Betrieb eines Fahrzeugs mit einer flexiblen biometrischen Authentifizierung

Info

Publication number: DE102018128708B4
Application number: DE102018128708.9A
Authority: DE
Inventors: Anil Thurimella
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2018-11-15
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2023-02-02
Anticipated expiration: 2038-11-16
Also published as: DE102018128708A1

Abstract

System für einen Betrieb eines Fahrzeugs (100), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, umfassend:ein Nutzer-Identifikationsmodul (110), das eingerichtet ist, um wenigstens eine erste biometrische Charakteristik und eine zweite biometrische Charakteristik eines Nutzers zu erfassen, wobei die erste biometrische Charakteristik und die zweite biometrische Charakteristik unterschiedliche biometrische Charakteristika sind, und wobei das Nutzer-Identifikationsmodul (110) weiter eingerichtet ist, um wenigstens eine weitere biometrische Charakteristik des Nutzers zu erfassen, die von der ersten biometrischen Charakteristik und der zweiten biometrischen Charakteristik verschieden ist; undein Ausführungsmodul (120), das eingerichtet ist, um basierend auf der ersten biometrischen Charakteristik eine erste Aktion auszuführen, und um basierend auf der zweiten biometrischen Charakteristik eine zweite Aktion auszuführen, die von der ersten Aktion verschieden ist, und wobei das Ausführungsmodul (120) weiter eingerichtet ist, um wenigstens eine weitere Aktion basierend auf der erfassten wenigstens einen weiteren biometrischen Charakteristik auszuführen, wobei die wenigstens eine weitere Aktion von der ersten Aktion und der zweiten Aktion verschieden ist, undwobei die erste Aktion, die zweite Aktion und die wenigstens eine weitere Aktion aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einer Aktion bezüglich einer Fahrzeugfunktion, einer Aktion bezüglich eines netzwerkbasierten Dienstes und einer Aktion bezüglich einer Ladestation für das Fahrzeug besteht.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System und ein Verfahren für den Betrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer flexiblen biometrischen Authentifizierung und betrifft ein Fahrzeug mit einem solchen System. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere eine flexible biometrische Authentifizierung eines Nutzers für eine Vielzahl von Diensten und Fahrzeugfunktionen.
Stand der Technik
Die Vernetzung moderner Fahrzeuge beispielsweise mit dem Internet gewinnt stetig an Bedeutung. Zum Beispiel können dem Nutzer im Fahrzeug Cloud-basierte Dienste bereitgestellt werden, wie erweiterte Navigationsfunktionen und/oder Kommunikationsfunktionen. Um diese und andere Dienste nutzen zu können, ist oftmals eine Authentifizierung des Nutzers erforderlich. Mit der Zunahme an zur Verfügung stehenden Diensten stoßen herkömmliche Methoden zur Authentifizierung, wie Passwörter und Pins, an Grenzen. Insbesondere muss sich der Nutzer eine Vielzahl von individuellen Zugangsdaten merken, um Zugang zu einer entsprechenden Anzahl an Diensten zu erlangen. Zudem bergen zumindest einige der herkömmlichen Methoden zur Authentifizierung die Gefahr von Missbrauch. Zum Beispiel können Passwörter durch unbefugte Personen entwendet und benutzt werden.
Die US 2014/0276090 A1 betrifft ein Verfahren zur optischen Überwachung eines Fahrers eines Fahrzeugs, bei dem ein Teil des Fahrers mit elektromagnetischer Strahlung in einem infraroten Teil des elektromagnetischen Spektrums unter Verwendung mindestens einer Beleuchtungsvorrichtung beleuchtet wird. Bilder des beleuchteten Fahrers werden analysiert, um einen Blutfluss in mindestens einem Blutgefäß, einer Kapillare und einer Vene im Gesicht des Insassen abzuleiten.
Die DE 10 2018 201 100 A1 betritt ein System für den Datenschutz einer Sitzbiometrik. Das System umfasst eine Speichereinrichtung und wenigstens eine Steuereinrichtung. Die wenigstens eine Steuereinrichtung enthält die Speichereinrichtung und ist konfiguriert zum Empfangen von ersten biometrischen Informationen für einen Fahrzeuginsassen von einer Vielzahl von biometrischen Sensoren, die in einem Sitz des Fahrzeugs angeordnet sind, sowie zum Empfangen eines ersten Signals, das eine erste Datenschutzeinstellung aus einer Vielzahl von Datenschutzeinstellungen für das Teilen der ersten biometrischen Informationen angibt. Die wenigstens eine Steuereinrichtung ist weiterhin konfiguriert zum Senden der ersten biometrischen Informationen intern in dem Fahrzeug in Reaktion auf das erste Signal und zum Verhindern eines Sendens der ersten biometrischen Informationen extern von dem Fahrzeug in Reaktion auf das erste Signal.
Die DE 10 2015 116 832 A1 betrifft ein Fahrzeugsystem, das ein Fahreridentifikations-Verschmelzungsmodul enthält, das programmiert ist, ein Vertrauensniveau von mehreren Identifikationsmodulen zu empfangen. Jedes Vertrauensniveau gibt die Wahrscheinlichkeit an, dass ein Fahrer eines Fahrzeugs eine spezielle Person ist. Das Fahreridentifikations-Verschmelzungsmodul ist programmiert, die von den mehreren Identifikationsmodulen empfangenen Vertrauensniveaus zu vereinigen und ein Signal der vereinigten Vertrauensniveaus auszugeben, das eine Identität des Fahrers wenigstens teilweise basierend auf den von den mehreren Identifikationsmodulen empfangenen Vertrauensniveaus repräsentiert.
Die DE 10 2014 204 882 A1 offenbart ein Steuermodul, das dafür ausgelegt ist, Folgendes auszuführen: Authentifizieren eines Administrators über eine Administratoridentifikation, Empfangen einer Benutzeridentifikation, die von der Administratoridentifikation verschieden ist, Empfangen eines Satzes ausgewählter Merkmale in Zusammenhang mit dem Benutzer, Erzeugen eines Profils, das die Benutzeridentifikation und den Satz ausgewählter Merkmale aufweist, Anwenden des Profils in Zusammenhang mit der Benutzeridentifikation ansprechend auf die Authentifizierung eines Benutzers auf der Grundlage der Benutzeridentifikation.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein System und ein Verfahren für einen Betrieb eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug anzugeben, die eine sichere Benutzung einer Vielzahl von Diensten und/oder Fahrzeugfunktionen durch einzelne Nutzer ermöglichen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, Cloud-basierte Dienste und/oder individualisierte Fahrzeugfunktionen bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein System für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, angegeben. Das System umfasst ein Nutzer-Identifikationsmodul, das eingerichtet ist, um wenigstens eine erste biometrische Charakteristik und eine zweite biometrische Charakteristik eines Nutzers zu erfassen, wobei die erste biometrische Charakteristik und die zweite biometrische Charakteristik unterschiedliche biometrische Charakteristika sind. Das System umfasst weiter ein Ausführungsmodul, das eingerichtet ist, um basierend auf der ersten biometrischen Charakteristik eine erste Aktion auszuführen, und um basierend auf der zweiten biometrischen Charakteristik eine zweite Aktion auszuführen, die von der ersten Aktion verschieden ist. Anders gesagt wird mittels der ersten biometrischen Charakteristik die erste Aktion und mittels der zweiten biometrischen Charakteristik die zweite Aktion autorisiert.
Insbesondere können bei einer positiven Authentifizierung die entsprechenden Aktionen autorisiert werden, wie zum Beispiel ein Motorstart, eine automatisierte Fahrfunktion, die Erweiterung von Fahrzeugfunktionen, die Nutzung eines Streamingdienstes, und ähnliches. Die Erweiterung von Fahrzeugfunktion kann zum Beispiel eine Cloud-basierte Aktualisierung der Fahrzeugfunktion, wie zum Beispiel einer Motorsteuerung, umfassen. Zum Beispiel kann der Nutzer unter Verwendung einer Onlinelizenz für einen unbestimmten oder bestimmten Zeitraum (z.B. ein Jahr) eine Fahrzeugfunktion erwerben, wie eine Erhöhung der Motorleistung (z.B. von 105 PS auf 180 PS).
Erfindungsgemäß werden mehrere biometrische Charakteristika z.B. gleichzeitig oder aufeinanderfolgend erfasst und verwendet, um aus dem Fahrzeug heraus verschiedene Aktionen auszuführen. Zum Beispiel kann für eine bestimmte Aktion, wie z.B. eine Motor-Startfreigabe, ein Fingerabdruck verwendet werden. Für eine andere Aktion, wie z.B. für die Nutzung eines Cloud-basierten Streamingdienstes, kann beispielsweise ein Gesichtsscan verwendet werden. Damit kann mittels einer Vielzahl unterschiedlicher biometrischer Charakteristika eines einzelnen Nutzers eine eindeutige und sichere Authentifizierung für verschiedene Dienste und/oder Fahrzeugfunktionen erfolgen. Dies ist zum Beispiel für Carsharing-Fahrzeuge und/oder Fahrzeugflotten, wie z.B. Carsharing-Flotten oder Geschäftsfahrzeug-Flotten, bei denen eine Vielzahl von Nutzern eine Vielzahl von Fahrzeugen benutzen kann, von Vorteil.
In einigen Ausführungsformen ist das System (bzw. sind die Funktionalitäten des Systems) teilweise im Fahrzeug und/oder teilweise in einer zentralen Einheit und/oder teilweise in einem mobilen Endgerät implementiert. Die zentrale Einheit kann zum Beispiel ein Backend sein. Insbesondere können die Dienste/Funktionalitäten in der Cloud gehostet und teilweise im Fahrzeug und optional in einem mobilen Endgerät beispielweise durch Edge-Computing implementiert sein.
Eine beispielhafte Anwendung des erfindungsgemäßen Gegenstands ist das teilautomatisierte und/oder vollautomatisierte (autonome) Fahren. Zum Beispiel kann eine automatisierte Fahrfunktion teilweise durch das Backend implementiert werden. Das Backend kann zum Beispiel Rechenoperationen für die automatisierte Fahrfunktion ausführen, beispielweise basierend auf Wetterdaten, einem Verkehrsaufkommen und/oder einer Straßenqualität. Zudem erfordert die automatisierte Fahrfunktion eine hohe Sicherheit, die durch die biometrische Authentifizierung sichergestellt werden kann. Zum Beispiel kann die einmalige Authentifizierung beispielsweise durch ein Passwort zu Missbrauch führen. Die erfindungsgemäße biometrische Authentifizierung kann in einigen Ausführungsformen kontinuierlich durchgeführt werden, so dass ein Missbrauch der automatisierten Fahrfunktion verhindert werden kann.
Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012).
Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich.
Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich.
Der Begriff mobiles Endgerät umfasst insbesondere Smartphones, aber auch andere mobile Telefone bzw. Handys, Personal Digital Assistants (PDAs), Tablet PCs, Notebooks, Smart Watches sowie alle gängigen sowie künftigen elektronischen Geräte, welche mit einer Technologie zum Erfassen von biometrischen Charakteristika ausgestattet sind. Das mobile Endgerät kann zum Beispiel einen Fingerabdrucksensor und/oder eine Kamera umfassen, die für die Erfassung wenigstens einer biometrischen Charakteristik des Nutzers verwendet werden können.
Vorzugsweise umfasst das System, und insbesondere das Fahrzeug und/oder das mobile Endgerät, ein Kommunikationsmodul, das eingerichtet ist, um mit der zentralen Einheit, wie zum Beispiel dem Backend, zu kommunizieren. Das Kommunikationsmodul des Fahrzeugs und/oder des mobilen Endgeräts kann in einigen Ausführungsformen eingerichtet sein, um in einem mobilen Netzwerk über lokale Netzwerke bzw. Local Area Networks (LANs), wie z.B. Wireless LAN (WiFi/WLAN), oder über Weitverkehrsnetze bzw. Wide Area Networks (WANs) wie z.B. Global System for Mobile Communication (GSM), General Package Radio Service (GPRS), Enhanced Data Rates for Global Evolution (EDGE), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), High Speed Downlink/Uplink Packet Access (HSDPA, HSUPA), Long-Term Evolution (LTE), oder World Wide Interoperability for Microwave Access (WIMAX) drahtlos zum Beispiel mit der zentralen Einheit zu kommunizieren. Eine Kommunikation über weitere gängige oder künftige Kommunikationstechnologien, z.B. 5G-Mobildunksysteme, ist möglich.
In einigen Ausführungsformen ist das mobile Endgerät über eine erste Kommunikationsverbindung, wie zum Beispiel über Bluetooth, mit dem Fahrzeug verbunden und kommuniziert über die erste Kommunikationsverbindung mit dem Fahrzeug. Das Fahrzeug kann mit einer zweiten Kommunikationsverbindung, wie zum Beispiel über eines der oben genannten Netzwerk wie LTE oder 5G, mit der zentralen Einheit verbunden sein und über die zweite Kommunikationsverbindung mit der zentralen Einheit kommunizieren. Das mobile Endgerät kann in einigen Ausführungsformen nicht direkt mit der zentralen Einheit kommunizieren. Stattdessen können vom mobilen Endgerät bereitgestellte Daten, wie zum Beispiel Daten bezüglich der vom mobilen Endgerät erfassten biometrischen Charakteristika, an das Fahrzeug übermittelt und anschließend vom Fahrzeug für die Authentifizierung an die zentrale Einheit gesendet werden.
Das Fahrzeug kann gemäß einigen Ausführungsformen unter Verwendung der biometrischen Authentifizierung auf Nutzerprofile im Backend (oder in der Cloud) zugreifen und die Nutzerprofile herunterladen und optional speichern. Damit kann beispielsweise eine Personalisierung in einem beliebigen geeigneten Fahrzeug erfolgen, ohne dass der Nutzer die Personalisierung in jedem Fahrzeug neu eingeben oder definieren muss. Stattdessen können die Authentifizierung und Personalisierung für eine Vielzahl von Fahrzeugen einer Flotte unter Verwendung des Backend oder der Cloud erfolgen. Zudem kann eine Datensicherheit erhöht werden, da personenbezogene Daten ausschließlich basierend auf den biometrischen Charakteristika gelesen und/oder verwendet werden können.
In einigen Ausführungsformen kann die Personalisierung variabel bzw. unterschiedlich sein. Insbesondere kann für eine erste Situation eine erste Personalisierung erfolgen, und für eine zweite Situation kann eine zweite Personalisierung, die von der ersten Personalisierung verschieden ist, erfolgen. Zum Beispiel kann in Abhängigkeit der Fahrzeuginsassen (z.B. Familie oder Freunde) die erste Personalisierung oder die zweite Personalisierung erfolgen. Beide Personalisierungen können durch dieselbe oder verschiedene biometrische Authentifizierung erfolgen. Beispielsweise kann eine erste biometrische Authentifizierung der ersten Personalisierung zugeordnet sein, und eine zweite, andere biometrische Authentifizierung kann der zweiten Personalisierung zugeordnet sein.
Die Aktionen, die basierend auf den biometrischen Charakteristika ausgeführt werden, können zum Beispiel Fahrzeugfunktionen und/oder netzwerkbasierte Dienste und/oder Kombinationen davon betreffen. Zum Beispiel kann die erste Aktion eine Fahrzeugfunktion (z.B. einen Motorstart) betreffen. Die zweite Aktion kann einen netzwerkbasierten Dienst (z.B. einen Streamingdienst) betreffen. In einem weiteren Beispiel können sowohl die erste Aktion als auch die zweite Aktion eine Fahrzeugfunktion oder einen netzwerkbasierten Dienst betreffen.
Die Fahrzeugfunktionen können zum Beispiel eine Motor-Startfreigabe, Navigationsfunktionen, eine Klimafunktion, Sitzeinstellungen, Fahrmodus-Einstellungen (z.B. Sport oder Eco), und ähnliches umfassen. Beispielsweise kann das Ausführungsmodul ein Steuermodul umfassen oder sein, das eingerichtet ist, um basierend auf der ersten biometrischen Charakteristik eine erste Fahrzeugfunktion anzusteuern (d.h. die erste Aktion auszuführen) und/oder um basierend auf der zweiten biometrischen Charakteristik eine zweite Fahrzeugfunktion anzusteuern (d.h. die zweite Aktion auszuführen). In einigen Ausführungsformen kann das Ausführungsmodul, und insbesondere das Steuermodul, im Fahrzeug integriert sein.
Die netzwerkbasierten Dienste können zum Beispiel automatisierte Fahrdienste, Entertainmentdienste (z.B. Streamingdienste), Einkaufsdienste, Finanzdienste, und ähnliches umfassen. Der Nutzer kann sich mittels der biometrischen Charakteristik(a) beim netzwerkbasierten Dienst authentifizieren und zum Beispiel auf sein Profil zugreifen. Die netzwerkbasierten Dienste sind jedoch nicht auf die zuvor genannten Beispiel beschränkt, und es kann aus dem Fahrzeug heraus eine Authentifizierung des Nutzers bei anderen existierenden und zukünftigen Diensten, wie zum Beispiel digitalen Diensten und/oder IoT („Internet of Things“)-basierten Diensten erfolgen.
Die netzwerkbasierten Dienste können für die Implementierung und/oder eine Freigabe von Fahrzeugfunktionen verwendet werden. So kann zum Beispiel ein Streamingdienst für eine Musikwiedergabe auf einem Entertainmentsystem im Fahrzeug verwendet werden, wobei sich der Nutzer mittels einer entsprechenden biometrischen Charakteristik beim netzwerkbasierten Dienst authentifizieren kann. In einem weiteren Beispiel kann mittels eines netzwerkbasierten Dienstes (z.B. eines Carsharing-Dienstes) eine Motor-Startfreigabe für ein Carsharing-Fahrzeug erfolgen. In einem noch weiteren Beispiel können die netzwerkbasierten Dienste für die Implementierung und/oder Freigabe einer automatisierten Fahrfunktion verwendet werden. Zum Beispiel kann ein netzwerkbasierter Dienst das Fahrzeug automatisiert steuern (z.B. bei hohen Geschwindigkeiten). Hierzu kann eine Aufteilung der Prozesse zwischen dem Fahrzeug und dem Backend sowie mittels edge computing erfolgen.
In einem anderen Beispiel kann das Fahrzeug ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug sein. Der Nutzer kann mittels der biometrischen Authentifizierung beispielweise eine Ladestation reservieren (z.B. in einem Micro Grid oder Smart Home).
In einigen Ausführungsformen ist das Kommunikationsmodul des Fahrzeugs und/oder des mobilen Endgeräts eingerichtet, um basierend auf der durch das Nutzer-Identifikationsmodul erfassten biometrischen Charakteristik, wie der ersten biometrischen Charakteristik und/oder zweiten biometrischen Charakteristik, eine Freigabe-Anfrage an die zentrale Einheit zu senden. Das Kommunikationsmodul kann weiter eingerichtet sein, um eine Freigabe-Antwort von der zentralen Einheit zu empfangen. Insbesondere kann das Ausführungsmodul eingerichtet sein, um die erste Aktion und/oder die zweite Aktion bei Empfang einer positiven Freigabe-Antwort von der zentralen Einheit aufzuführen und bei Empfang einer negativen Freigabe-Antwort von der zentralen Einheit nicht auszuführen. Im letzteren Fall kann zum Beispiel durch geeignete Mittel im Fahrzeug und/oder am mobilen Endgerät ein Hinweis ausgegeben werden, dass die Authentifizierung negativ ist und die entsprechenden Funktionen und/oder Dienste nicht zur Verfügung gestellt werden können.
Insbesondere können die Authentifizierung bzw. das bestimmen, ob der Nutzer berechtigt ist oder nicht, in der zentralen Einheit erfolgen. Hierzu können die biometrischen Charakteristika beispielsweise über im Fahrzeug vorhandene biometrische Sensoren erfasst und die entsprechenden Daten an die zentrale Einheit übermittelt werden. In der zentralen Einheit kann die Prüfung der Berechtigung des Nutzers zum Beispiel durch einen Abgleich mit in einem Nutzerprofil hinterlegten Zugangsdaten erfolgen. Im Falle einer positiven Überprüfung bzw. Authentifizierung kann die zentrale Einheit eine entsprechende Nachricht an das Fahrzeug übermitteln, um die Aktionen, wie zum Beispiel die Fahrzeugfunktion und/oder den netzbasierten Dienst, für die Verwendung freizugeben.
Vorzugsweise umfasst das Ausführen der ersten Aktion und/oder der zweiten Aktion ein Freigeben und/oder ein Ansteuern einer Fahrzeugfunktion. Die Freigabe-Anfrage an die zentrale Einheit kann zum Beispiel eine Anfrage für eine Motor-Startfreigabe sein. Die Freigabe-Antwort kann eine positive Motor-Startfreigabe sein, die zum Beispiel einen Motorstartkopf freigibt, damit der Nutzer durch ein Betätigen des Motorstartkopfes den Motor starten kann. Damit müssen im Fahrzeug keine nutzerindividuellen Informationen gespeichert sein, um beispielsweise die Authentifizierung des Nutzers zur nutzerindividuellen Ansteuerung von Fahrzeugfunktionen durchführen zu können.
Vorzugsweise umfasst die Freigabe-Antwort nutzerindividuelle Informationen bezüglich wenigstens einer Fahrzeugfunktion. Das Ausführungsmodul kann eingerichtet sein, um die erste Aktion und/oder die zweite Aktion für die wenigstens eine Fahrzeugfunktion entsprechend der nutzerindividuellen Informationen auszuführen. Die nutzerindividuellen Informationen (z.B. ein Profil) können personalisierte Einstellungen der wenigsten einen Fahrzeugfunktion umfassen. Damit kann eine Personalisierung der Fahrzeugfunktion(en) erfolgen. Anders gesagt können Fahrzeugfunktionen zum Beispiel mittels nutzerspezifischer Cloud-Daten nutzerindividuell bereitgestellt werden (z.B. Sitzeinstellungen, Klimaeinstellungen, Navigationsfunktionen, Fahrmodus-Einstellungen, etc.).
Vorzugsweise umfasst das Nutzer-Identifikationsmodul zwei oder mehr biometrische Sensoren. Ein erster biometrischer Sensor der zwei oder mehr biometrischen Sensoren kann eingerichtet sein, um die erste biometrische Charakteristik zu erfassen. Ein zweiter biometrischer Sensor der zwei oder mehr biometrischen Sensoren kann eingerichtet sein, um die zweite biometrische Charakteristik zu erfassen. Die zwei oder mehr biometrischen Sensoren können in einer einzigen Einheit integriert oder in getrennten Untereinheiten enthalten sein. Zum Beispiel kann wenigstens ein erster Sensor der zwei oder mehr biometrischen Sensoren im Fahrzeug integriert sein. Wenigstens ein zweiter Sensor der zwei oder mehr biometrischen Sensoren kann unabhängig vom Fahrzeug bereitgestellt sein, wie zum Beispiel im mobilen Endgerät.
Gemäß einigen Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, sind die zwei oder mehr biometrischen Sensoren aus der Gruppe ausgewählt, die einen Fingerabdrucksensor, einen Fingervenen-Sensor, einen Gesichts-Sensor, einen Augen-Sensor, einen Herzschlag-Sensor, einen Fuß-Sensor und einen Anatomie-Sensor (oder Kombinationen davon) umfasst oder die daraus (oder aus Kombinationen davon) besteht. Der Anatomie-Sensor kann zum Beispiel ein Gesäß-Sensor sein. Der Gesäß-Sensor kann eine automatische Authentifizierung ermöglicht, sobald der Nutzer im Sitz Platz genommen hat.
Der Herzschlag-Sensor kann zum Beispiel in einem Sicherheitsgurt integriert sein. Der Fuß-Sensor kann in einem Fußraum des Fahrzeugs, und insbesondere in einem Boden des Fahrzeugs, angeordnet sein. Zum Beispiel kann der Fuß-Sensor eine Kamera zum Erfassen wenigstens einer Fußeigenschaft, wie einer Fußform und/oder einer Schuhgröße, umfassen.
Der Anatomie-Sensor kann eingerichtet sein, um wenigstens eine anatomische Eigenschaft des Nutzers zu erfassen. Die wenigstens eine anatomische Eigenschaft kann zum Beispiel eine Körperform oder ein Teil einer Körperform sein, wie zum Beispiel eine Form des Rückens und/oder des Gesäßes des Nutzers. Ergänzend oder alternativ kann die wenigstens eine anatomische Eigenschaft Abmessungen der Körperform oder des Teils der Körperform umfassen, wie zum Beispiel eine Rückenlänge und/oder Rückenbreite. Der Anatomie-Sensor oder eine Anordnung von mehreren Anatomie-Sensoren kann in wenigstens einem Fahrzeugsitz, und insbesondere dem Fahrersitz, bereitgestellt sein.
Vorzugsweise ist wenigstens ein biometrischer Sensor der zwei oder mehr biometrischen Sensoren für eine passive Erkennung der biometrischen Charakteristik eingerichtet. Die passive Erkennung (auch als „nahtlose Erkennung“ („Seemless Authentification“), „direkte Erkennung“ oder „unmittelbare Erkennung“ bezeichnet) erfordert keine (zusätzliche) aktive Handlung des Nutzers.
Typischerweise erfolgt die passive Erkennung zum Beispiel über den Herzschlag-Sensor und/oder den Fuß-Sensor und/oder den Anatomie-Sensor. Der Nutzer sitzt zum Beispiel im Fahrersitz, wobei keine aktive Handlung wie das Auflegen eines Fingers auf einen Fingerabdrucksensor erforderlich ist, um die biometrische Charakteristik zu erfassen. Stattdessen erfolgt die Erkennung auf eine passive Weise, d.h. ohne Zutun oder zusätzliche Handlung des Nutzers. Damit kann zum Beispiel eine vordefinierte Basis-Personalisierung für das Fahrzeug aus der Cloud geladen und implementiert werden.
Vorzugsweise ist das Nutzer-Identifikationsmodul eingerichtet, um zwei oder mehr Personen, die sich im Fahrzeug befinden, basierend auf wenigstens einer durch das Nutzer-Identifikationsmodul erfassten biometrischen Charakteristik zu unterscheiden. Eine solche Unterscheidung kann zum Beispiel durch den wenigstens einen biometrischen Sensor der zwei oder mehr biometrischen Sensoren, der für eine passive Erkennung der biometrischen Charakteristik eingerichtet ist, erfolgen. Dies kann insbesondere der Herzschlag-Sensor sein. Beispielsweise können damit bis zu vier oder fünf Personen in einem Fahrzeug erkannt und unterschieden werden.
Vorzugsweise ist das Nutzer-Identifikationsmodul eingerichtet, um einen Fahrer und wenigstens einen weiteren Fahrzeuginsassen zu identifizieren. Zum Beispiel kann das Nutzer-Identifikationsmodul eingerichtet sein, um den Fahrer und zusätzlich einen Beifahrer und/oder wenigstens einen Passagier im Fond des Fahrzeugs zu erfassen und identifizieren. Dies ist insbesondere beim Carpooling vorteilhaft. Typischerweise kann somit eine Personalisierung für einen Beifahrer oder einen Passagier im Fond des Fahrzeugs erfolgen, anstatt für den Fahrer. Zum Beispiel kann eine Musik-Playlist des Beifahrers aus der Cloud geladen und abgespielt werden.
Vorzugsweise ist das Nutzer-Identifikationsmodul eingerichtet, um wenigstens eine biometrische Charakteristik des Nutzers, wie zum Beispiel die erste biometrische Charakteristik und/oder die zweite biometrische Charakteristik, kontinuierlich zu erfassen. Anders gesagt erfolgt keine einmalige Erfassung und Authentifizierung, sondern eine mehrmalige Erfassung und Authentifizierung. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn der Nutzer das Fahrzeug an einen anderen Nutzer übergibt. Hierdurch kann zum Beispiel eine nicht autorisierte Nutzung von Fahrzeugfunktionen durch den anderen Nutzer verhindert werden. Des Weiteren ist die kontinuierliche Authentifizierung bei einer automatisierten Fahrfunktion vorteilhaft, das Missbrauch verhindert werden kann. Die kontinuierliche bzw. mehrmalige Erfassung und Authentifizierung kann beispielweise unter Verwendung des wenigstens einen biometrischen Sensors der zwei oder mehr biometrischen Sensoren, der für eine passive Erkennung der biometrischen Charakteristik eingerichtet ist, erfolgen. Dies kann insbesondere der Herzschlag-Sensor und/oder der Fuß-Sensor und/oder der Anatomie-Sensor sein.
Vorzugsweise ist das Nutzer-Identifikationsmodul eingerichtet, um aus wenigsten einer erfassten biometrischen Charakteristik des Nutzers ein Nutzerverhalten abzuleiten. Zum Beispiel kann das Ausführungsmodul eingerichtet sein, um wenigstens eine Fahrzeugfunktion basierend auf dem Nutzerverhalten anzusteuern („Verhaltensauthentifizierung“). In einigen Ausführungsformen kann der Nutzer durch eine Kamera beobachtet werden. Die natürlichen Verhaltensmerkmale des Nutzers können kontinuierlich oder in (z.B. zufälligen oder vorbestimmten) Intervallen authentifiziert werden. Eine derartige Authentifizierung ist insbesondere bei sicherheitskritischen Diensten von Vorteil, wie zum Beispiel bei Finanzdiensten.
Vorzugsweise wird das Nutzerverhalten unter Verwendung von „Deep Learning“ mit einer „Deep Neural Network“-Architektur erlernt und bewertet. Zum Beispiel können Ähnlichkeiten und/oder Unterschiede zwischen Nutzerverhaltensdaten und einem (gelernten) Datensatz des Nutzerverhaltens unter Verwendung von tiefen neuralen Netzwerken berechnet werden. Hierdurch kann eine Sicherheit erhöht werden, beispielsweise für personenkritische Dienste und/oder finanzbezogenen Dienste, die im Fahrzeug ausgeführt werden. Insbesondere können Dienste und/oder Fahrzeugfunktionen für die (weitere) Verwendung gesperrt werden, wenn eine Abweichung im erfassten Nutzerverhalten eine Schwelle überschreitet.
Zum Beispiel ist gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der mit den anderen hier beschriebenen Aspekten kombiniert werden kann, ein System für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, angegeben. Das System umfasst ein Nutzer-Identifikationsmodul, das eingerichtet ist, um wenigstens eine biometrische Charakteristik eines Nutzers kontinuierlich z.B. über einen Nutzungszeitraum des Fahrzeugs (oder einer Fahrzeugfunktion und/oder eines netzwerkbasierten Dienstes) zu erfassen. Das System umfasst weiter ein Ausführungsmodul, das eingerichtet ist, um basierend auf der wenigstens einen biometrischen Charakteristik eine automatisierte Fahrfunktion auszuführen (bzw. deren Nutzung zu autorisieren), solange die kontinuierlich erfasste biometrische Charakteristik eine positive Authentifizierung bzw. Berechtigung des Nutzers angibt. Bei einer negativen Authentifizierung bzw. Nicht-Berechtigung des Nutzers kann die Nutzung der automatisierten Fahrfunktion gesperrt werden.
Vorzugsweise erfolgt die Authentifizierung des Nutzers zum Ausführen der Aktionen alleine mittels der biometrischen Charakteristika. Anders gesagt werden keine anderen Authentifizierungsmittel, wie zum Beispiel Passwörter, Pin-Eingaben und ähnliches verwendet. Hierdurch kann eine Sicherheit der Authentifizierung verbessert werden. Zudem muss sich der Nutzer nicht für eine Vielzahl von Diensten eine Vielzahl an Passwörtern merken. In Abhängigkeit der Anzahl der Dienste kann es sogar unmöglich sein, dass sich der Nutzer alle Passwörter merken kann. Durch die erfindungsgemäße Authentifizierung kann dies vermieden werden.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die Erfassung der ersten biometrischen Charakteristik und der zweiten biometrischen Charakteristik beschränkt. Insbesondere kann das Nutzer-Identifikationsmodul eingerichtet sein, um eine oder mehrere weitere biometrischen Charakteristika zu erfassen. Das Ausführungsmodul kann eingerichtet sein, um eine oder mehrere entsprechende weitere Aktionen auszuführen.
Zum Beispiel kann das Fahrzeug für eine Vielzahl von Diensten eingerichtet sein, wie zum Beispiel wenigstens 10, 50 oder 100 Dienste. Die Dienste können herstellerseitig und/oder nutzerseitig festgelegt bzw. konfiguriert werden. Die Dienste können insbesondere basierend auf einem oder mehreren der folgenden Aspekte konfiguriert werden:

• welche der Dienste eine biometrische Authentifizierung erfordern; und/oder
• welche der Dienste eine physikalische biometrische Authentifizierung (z.B. Fingerabdruck) und/oder eine biometrische Authentifizierung basierend auf einem Nutzerverhalten erfordern; und/oder
• welche der Dienste eine einmalige oder kontinuierliche biometrische Authentifizierung erfordern; und/oder
• welche der Dienste multiple biometrische Authentifizierungen erfordern; und/oder
• welche (oder die Art der) Personalisierung der Dienste durch eine jeweilige biometrische Authentifizierung, und/oder
• wenigstens eine Ersatzauthentifizierung für eine bestimmte biometrische Authentifizierung und/oder einen bestimmten Dienst.

Die erfindungsgemäße flexible biometrische Authentifizierung kann eine Sicherheit der Authentifizierung zum Beispiel in folgender Hinsicht verbessern:

• Allgemeine Sicherheit von IT-Services: Mit der biometrischen Authentifizierung wir die Möglichkeit des Missbrauchs reduziert.
• Sicherheit und Schutz bei Fahrgemeinschaften: Durch die verhaltensbasierte Authentifizierung kann bei einem kriminellen Vorgang automatisch ein Polizeidienst benachrichtigt werden.
• Sicherheit bei der Reservierung privater Ladestationen für Hybrid- und Elektrofahrzeug: Zum Beispiel kann jedes Smart Home eine Ladestation umfassen. Biometrische Authentifizierungen und optional Token können verwendet werden, um die Ladestationen auf sichere Weise zu reservieren.
• Mit Quantencomputern können Verschlüsselungen leicht gehackt werden. Mit der Biometrie wird dies verhindert.
• Biometrische Authentifizierung ist vorteilhaft beim Aufkommen des Quantencomputings und kann eine End-to-End-Sicherheit für Automobilnetzwerke verbessern. Insbesondere ist ein Fahrzeug im Besitz eines Benutzers, der einzigartige Biodaten zur Authentifizierung bereitstellt. Die einzigartigen Biodaten können eine Grundlage Verschlüsselungen für Datentransfer, Datenspeicherung und Datenberechnung bilden. Damit werden eine End-to-End-Sicherheit und Datenschutz gewährleistet.

Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, angegeben, umfassend das in diesem Dokument beschriebene System. Der Begriff Fahrzeug umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, Motorräder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren für einen Betrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angegeben. Das Verfahren umfasst ein Erfassen einer ersten biometrischen Charakteristik eines Nutzers, ein Ausführen einer ersten Aktion basierend auf der erfassten ersten biometrischen Charakteristik, ein Erfassen einer zweiten biometrischen Charakteristik des Nutzers, die von der ersten biometrischen Charakteristik verschieden ist, und ein Ausführen einer zweiten Aktion basierend auf der erfassten zweiten biometrischen Charakteristik, wobei die zweite Aktion von der ersten Aktion verschieden ist.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiter ein Erfassen wenigstens einer weiteren biometrischen Charakteristik des Nutzers, die von der ersten biometrischen Charakteristik und der zweiten biometrischen Charakteristik verschieden ist, und ein Ausführen wenigstens einer weiteren Aktion basierend auf der erfassten wenigstens einen weiteren biometrischen Charakteristik, wobei die wenigstens eine weitere Aktion von der ersten Aktion und der zweiten Aktion verschieden ist. Anders gesagt kann eine Anzahl von mehr als zwei biometrischen Charakteristika verwendet werden, um eine Anzahl von mehr als zwei Funktionen anzusteuern und/oder Aktionen auszuführen.
Das Verfahren kann die Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Systems für einen Betrieb eines Fahrzeugs implementieren. Zudem kann das System die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte des Verfahrens für einen Betrieb eines Fahrzeugs implementieren.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

1 schematisch ein System für einen Betrieb eines Fahrzeugs mit einer flexiblen biometrischen Authentifizierung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
2 schematisch ein System für einen Betrieb eines Fahrzeugs mit einer flexiblen biometrischen Authentifizierung gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und
3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens für einen Betrieb eines Fahrzeugs mit einer flexiblen biometrischen Authentifizierung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.

Ausführungsformen der Offenbarung
Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
1 zeigt schematisch ein System für einen Betrieb eines Fahrzeugs 100 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrzeug 100 kann ein Kraftfahrzeug zur Personenbeförderung sein.
Das System umfasst ein Nutzer-Identifikationsmodul 110, das eingerichtet ist, um wenigstens eine erste biometrische Charakteristik und eine zweite biometrische Charakteristik eines Nutzers zu erfassen, wobei die erste biometrische Charakteristik und die zweite biometrische Charakteristik unterschiedliche biometrische Charakteristika sind. Die erste biometrische Charakteristik und die zweite biometrische Charakteristik können gleichzeitig oder aufeinanderfolgend bestimmt werden, wenn sich der Nutzer im Fahrzeug 100 befindet.
Das System umfasst weiter ein Ausführungsmodul 120, das eingerichtet ist, um basierend auf der ersten biometrischen Charakteristik eine erste Aktion auszuführen, und um basierend auf der zweiten biometrischen Charakteristik eine zweite Aktion auszuführen, die von der ersten Aktion verschieden ist. Anders gesagt wird mittels der ersten biometrischen Charakteristik die erste Aktion und mittels der zweiten biometrischen Charakteristik die zweite Aktion bzw. deren Durchführung autorisiert.
Das Nutzer-Identifikationsmodul 110 kann eingerichtet sein, um eine oder mehrere weitere biometrische Charakteristika zu erfassen. Das Ausführungsmodul 120 kann eingerichtet sein, um eine oder mehrere entsprechende weitere Aktionen auszuführen. Anders gesagt können drei oder mehr unterschiedliche biometrische Charakteristika desselben Nutzers verwendet werden, um drei oder mehr verschiedene Aktionen auszuführen.
Zum Beispiel kann mittels der flexiblen biometrischen Authentifizierung der vorliegenden Offenbarung eine Vielzahl netzwerkbasierter Dienste oder Services, wie zum Beispiel Fahrassistenzdienste (z.B. eine automatisierte Fahrfunktion), Entertainmentdienste (z.B. Streamingdienste), Einkaufsdienste, Finanzdienste, und ähnliches personalisiert und durch denselben Nutzer angesteuert bzw. verwendet werden.
In einigen Ausführungsformen ist das Fahrzeug 100 über eine Kommunikationsverbindung 20 mit einer zentralen Einheit 10, wie zum Beispiel einem Backend, verbunden. Hierzu kann das Fahrzeug 100 ein Kommunikationsmodul, das für die Bereitstellung der Kommunikationsverbindung 20 eingerichtet ist, umfassen. Die Kommunikationsverbindung 20 kann eine bidirektionale Kommunikationsverbindung sein. Die Kommunikationsverbindung 20 kann zum Beispiel eine LTE- oder 5G-Kommunikationsverbidung sein. Optional kann das Fahrzeug 100 über eine weitere Kommunikationsverbindung 40, wie zum Beispiel eine Bluetooth-Verbindung, mit einem mobilen Endgerät 30 verbunden sein.
Die Funktionalitäten des Systems können teilweise im Fahrzeug 100 und teilweise in der zentralen Einheit 10 implementiert sein. Optional können Funktionalitäten des Systems teilweise im mobilen Endgerät 30, wie zum Beispiel einem Smartphone, implementiert sein. Zum Beispiel kann wenigstens eine biometrische Charakteristik durch das mobile Endgerät 30 erfasst werden.
In einigen Ausführungsformen kann ein Teil des Nutzer-Identifikationsmoduls 110 im mobilen Endgerät 30 und ein anderer Teil des Nutzer-Identifikationsmoduls 110 im Fahrzeug 100 implementiert sein. Zum Beispiel kann die erste biometrische Charakteristik durch das mobile Endgerät 30 und die zweite biometrische Charakteristik durch das Fahrzeug 100 erfasst werden.
Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf beschränkt und das Nutzer-Identifikationsmodul kann vollständig im Fahrzeug 100 oder vollständig im mobilen Endgerät 30 implementiert sein.
Ähnlich kann ein Teil des Ausführungsmoduls im mobilen Endgerät 30 und ein anderer Teil des Ausführungsmoduls im Fahrzeug 100 implementiert sein, oder das Ausführungsmodul 120 kann vollständig im Fahrzeug 100 implementiert sein.
In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 100 die erfassten biometrischen Daten zum Beispiel über die Kommunikationsverbindung 20 an die zentrale Einheit 10 senden. Die zentrale Einheit 10 kann die erfassten biometrischen Daten beispielsweise mit Berechtigungsdaten oder Zugangsdaten eines Nutzerprofils abgleichen. Bei einer positiven Authentifizierung können die entsprechenden Aktionen bzw. die entsprechende Personalisierung autorisiert werden, wie zum Beispiel ein Motorstart, die Nutzung eines Streamingdienstes, und ähnliches.
In einigen Ausführungsformen kann die Personalisierung variabel bzw. unterschiedlich sein. Insbesondere kann für eine erste Situation eine erste Personalisierung erfolgen, und für eine zweite Situation kann eine zweite Personalisierung, die von der ersten Personalisierung verschieden ist, erfolgen. Zum Beispiel kann in Abhängigkeit der Fahrzeuginsassen (z.B. Familie oder Freunde) die erste Personalisierung oder die zweite Personalisierung erfolgen. Beispielsweise kann eine erste biometrische Authentifizierung der ersten Personalisierung zugeordnet sein, und eine zweite, andere biometrische Authentifizierung kann der zweiten Personalisierung zugeordnet sein.
Beide Personalisierungen können durch dieselbe (z.B. ein Fingerabdruck einer ersten Person für die erste Personalisierung eines Dienstes und/oder Funktion und ein Fingerabdruck einer zweiten Person für die zweite Personalisierung des Dienstes und/oder Funktion) oder verschiedene biometrische Authentifizierung(en) (z.B. ein Fingerabdruck einer ersten Person für die erste Personalisierung und ein Gesichtsscan einer zweiten Person für die zweite Personalisierung) erfolgen.
In einigen Ausführungsformen kann das Nutzer-Identifikationsmodul 110 zwei oder mehr biometrische Sensoren umfassen. Die zwei oder mehr biometrischen Sensoren können in einer einzigen Einheit z.B. im Fahrzeug 100 integriert oder in getrennten Untereinheiten enthalten sein. Zum Beispiel kann wenigstens ein erster Sensor der zwei oder mehr biometrischen Sensoren im Fahrzeug 100 integriert sein. Wenigstens ein zweiter Sensor der zwei oder mehr biometrischen Sensoren kann im mobilen Endgerät 30 bereitgestellt sein.
Die zwei oder mehr biometrischen Sensoren können aus der Gruppe ausgewählt sein, die einen Fingerabdrucksensor, einen Fingervenen-Sensor, einen Gesichts-Sensor, einen Augen-Sensor, einen Herzschlag-Sensor, einen Fuß-Sensor und einen Anatomie-Sensor (oder Kombinationen davon) umfasst. Der Herzschlag-Sensor kann zum Beispiel in einem Sicherheitsgurt integriert sein. Der Fuß-Sensor kann in einem Fußraum des Fahrzeugs, und insbesondere in einem Boden des Fahrzeugs, angeordnet sein.
Der Anatomie-Sensor kann eingerichtet sein, um wenigstens eine anatomische Eigenschaft des Nutzers zu erfassen. Die wenigstens eine anatomische Eigenschaft kann zum Beispiel eine Körperform oder ein Teil einer Körperform sein, wie zum Beispiel eine Form des Rückens und/oder des Gesäßes des Nutzers. Insbesondere kann der Anatomie-Sensor ein Gesäß-Sensor sein. Der Gesäß-Sensor kann eine automatische Authentifizierung ermöglicht, sobald der Nutzer im Sitz Platz genommen hat. Ergänzend oder alternativ kann die wenigstens eine anatomische Eigenschaft Abmessungen der Körperform oder des Teils der Körperform umfassen, wie zum Beispiel eine Rückenlänge und/oder Rückenbreite.
In einigen Ausführungsformen kann das Nutzer-Identifikationsmodul 110 eingerichtet sein, um wenigstens eine biometrische Charakteristik des Nutzers kontinuierlich über einen bestimmten Zeitraum, wie zum Beispiel über die Nutzungsdauer des Fahrzeugs 100 durch den Nutzer, zu erfassen. Anders gesagt erfolgt keine einmalige Erfassung und Authentifizierung zu Beginn der Nutzung, sondern eine mehrmalige bzw. fortlaufende Erfassung und Authentifizierung über einen gewissen Zeitraum hinweg, wie zum Beispiel über die Nutzungsdauer des Fahrzeugs 100. Hierdurch kann zum Beispiel eine nicht autorisierte Nutzung von Fahrzeugfunktionen durch einen anderen Nutzer verhindert werden.
Vorzugsweise ist das Nutzer-Identifikationsmodul 110 eingerichtet, um aus wenigstens einer erfassten biometrischen Charakteristik des Nutzers ein Nutzerverhalten abzuleiten. Zum Beispiel kann der Nutzer durch eine Kamera beobachtet werden. Die natürlichen Verhaltensmerkmale des Nutzers können kontinuierlich oder z.B. in zufälligen oder vorbestimmten Intervallen authentifiziert werden, um fortlaufend die Berechtigung des Nutzers für die Dienste und/oder Fahrzeugfunktionen zu überprüfen.
Mittels der zuvor erläuterten Authentifizierung des Nutzers durch eine Vielzahl von biometrischen Charakteristika können eine Vielzahl von Fahrzeugfunktionen und/oder netzwerkbasierten Diensten, und insbesondere Kombinationen davon, ausgeführt oder angesteuert werden. Insbesondere können die Fahrzeugfunktionen netzwerkbasierte Dienste betreffen oder auf netzwerkbasierten Diensten basieren.
Die Fahrzeugfunktionen können zum Beispiel eine automatisierte Fahrfunktion, Motor-Startfreigabe, Navigationsfunktion, eine Klimafunktion, Sitzeinstellung, Fahrmodus-Einstellung (z.B. Sport oder Eco), und ähnliches umfassen. Beispielsweise kann das Ausführungsmodul ein Steuermodul umfassen oder sein, das eingerichtet ist, um basierend auf der ersten biometrischen Charakteristik eine erste Fahrzeugfunktion anzusteuern (d.h. die erste Aktion auszuführen) und/oder um basierend auf der zweiten biometrischen Charakteristik eine zweite Fahrzeugfunktion anzusteuern (d.h. die zweite Aktion auszuführen). In einigen Ausführungsformen kann das Ausführungsmodul, und insbesondere das Steuermodul, im Fahrzeug 100 integriert sein.
Die netzwerkbasierten Dienste können zum Beispiel automatisierte Fahrdienste für die automatisierte Fahrfunktion, Entertainmentdienste (z.B. Streamingdienste), Einkaufsdienste, Finanzdienste, und ähnliches umfassen. Der Nutzer kann sich mittels einer entsprechenden biometrischen Charakteristik beim netzwerkbasierten Dienst authentifizieren und zum Beispiel auf sein Profil zugreifen. Das Profil kann beispielsweise und auf das Fahrzeugsystem geladen und verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Musik-Playlist geladen und durch das Entertainmentsystem des Fahrzeugs abgespielt werden.
Die netzwerkbasierten Dienste können für die Implementierung und/oder eine Freigabe von Fahrzeugfunktionen verwendet werden. So kann zum Beispiel ein Streamingdienst für eine Musikwiedergabe auf einem Entertainmentsystem im Fahrzeug verwendet werden, wobei sich der Nutzer mittels einer entsprechenden biometrischen Charakteristik beim netzwerkbasierten Dienst authentifizieren kann. In einem weiteren Beispiel kann mittels eines netzwerkbasierten Dienstes (z.B. eines Carsharing-Dienstes) eine Motor-Startfreigabe für ein Carsharing-Fahrzeug erfolgen.
2 zeigt schematisch ein System für einen Betrieb eines Fahrzeugs 100 mit einer automatisierten Fahrfunktion.
In einigen Ausführungsformen können die netzwerkbasierten Dienste für die Implementierung und/oder Freigabe einer automatisierten Fahrfunktion verwendet werden. Zum Beispiel kann ein netzwerkbasierter Dienst das Fahrzeug automatisiert steuern (z.B. bei hohen Geschwindigkeiten). Hierzu kann eine Aufteilung der Prozesse zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Backend 10 sowie optional mittels Edge-Computing erfolgen.
Typischerweise umfasst das Fahrzeug 100 zur Implementierung der automatisierten Fahrfunktion ein Fahrassistenzsystem mit einer Umgebungssensorik 210, die eingerichtet ist, um Umgebungsdaten des Fahrzeugs 100 zu erfassen, und eine Rechen- und Steuereinheit 220, die eingerichtet ist, um basierend auf den Umgebungsdaten eine Vorrichtung zum automatisierten Fahren anzusteuern. Die Umgebungsdaten können einen Umgebungsbereich des Fahrzeugs 100 bzw. Eigenschaften des Umgebungsbereichs des Fahrzeugs 100 angeben.
Die Vorrichtung zum automatisierten Fahren ist eingerichtet, um das Fahrzeug teilautomatisiert oder vollautomatisiert (autonom) zu führen. Bei einem solchen automatisierten Fahren erfolgt die Längs- und Querführung des Fahrzeugs automatisch. Das Fahrassistenzsystem übernimmt also die Fahrzeugführung. Hierzu steuert das Fahrassistenzsystem den Antrieb 20, das Getriebe 22, die (z.B. hydraulische) Betriebsbremse 24 und die Lenkung 26 über nicht dargestellte Zwischeneinheiten.
Vorzugsweise wird wenigstens eine biometrische Charakteristik des Nutzers für die automatisierte Fahrfunktion kontinuierlich erfasst. Anders gesagt erfolgt keine einmalige Erfassung und Authentifizierung, sondern eine mehrmalige Erfassung und Authentifizierung. Durch die kontinuierliche Authentifizierung des Nutzers kann ein Missbrauch der automatisierten Fahrfunktion verhindert werden.
3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 300 für einen Betrieb eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Das Verfahren 300 umfasst im Block 310 ein Erfassen einer ersten biometrischen Charakteristik eines Nutzers, im Block 320 ein Ausführen einer ersten Aktion basierend auf der erfassten ersten biometrischen Charakteristik, im Block 330 ein Erfassen einer zweiten biometrischen Charakteristik des Nutzers, die von der ersten biometrischen Charakteristik verschieden ist, und im Block 340 ein Ausführen einer zweiten Aktion basierend auf der erfassten zweiten biometrischen Charakteristik, wobei die zweite Aktion von der ersten Aktion verschieden ist.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren 300 weiter ein Erfassen wenigstens einer weiteren biometrischen Charakteristik des Nutzers, die von der ersten biometrischen Charakteristik und der zweiten biometrischen Charakteristik verschieden ist, und ein Ausführen wenigstens einer weiteren Aktion basierend auf der erfassten wenigstens einen weiteren biometrischen Charakteristik, wobei die wenigstens eine weitere Aktion von der ersten Aktion und der zweiten Aktion verschieden ist. Anders gesagt kann eine Anzahl von mehr als zwei biometrischen Charakteristika verwendet werden, um eine Anzahl von mehr als zwei Funktionen anzusteuern und/oder Aktionen auszuführen.
Das Verfahren 300 kann die Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Systems für einen Betrieb eines Fahrzeugs implementieren. Zudem kann das System die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte des Verfahrens für einen Betrieb eines Fahrzeugs implementieren.
Erfindungsgemäß werden mehrere biometrische Charakteristika z.B. gleichzeitig oder aufeinanderfolgend erfasst und verwendet, um aus dem Fahrzeug heraus verschiedene Aktionen auszuführen. Zum Beispiel kann für eine bestimmte Aktion, wie z.B. eine Motor-Startfreigabe, ein Fingerabdruck verwendet werden. Für eine andere Aktion, wie z.B. für die Nutzung eines Cloud-basierten Streamingdienstes, kann beispielsweise ein Gesichtsscan verwendet werden. Damit kann mittels einer Vielzahl unterschiedlicher biometrischer Charakteristika eines einzelnen Nutzers eine eindeutige und sichere Authentifizierung für verschiedene Dienste und/oder Fahrzeugfunktionen erfolgen. Dies ist zum Beispiel für Carsharing-Fahrzeuge und/oder Fahrzeugflotten, wie z.B. Carsharing-Flotten oder Geschäftsfahrzeug-Flotten, bei denen eine Vielzahl von Nutzern eine Vielzahl von Fahrzeugen benutzen kann, von Vorteil.

Claims

System für einen Betrieb eines Fahrzeugs (100), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, umfassend: ein Nutzer-Identifikationsmodul (110), das eingerichtet ist, um wenigstens eine erste biometrische Charakteristik und eine zweite biometrische Charakteristik eines Nutzers zu erfassen, wobei die erste biometrische Charakteristik und die zweite biometrische Charakteristik unterschiedliche biometrische Charakteristika sind, und wobei das Nutzer-Identifikationsmodul (110) weiter eingerichtet ist, um wenigstens eine weitere biometrische Charakteristik des Nutzers zu erfassen, die von der ersten biometrischen Charakteristik und der zweiten biometrischen Charakteristik verschieden ist; und ein Ausführungsmodul (120), das eingerichtet ist, um basierend auf der ersten biometrischen Charakteristik eine erste Aktion auszuführen, und um basierend auf der zweiten biometrischen Charakteristik eine zweite Aktion auszuführen, die von der ersten Aktion verschieden ist, und wobei das Ausführungsmodul (120) weiter eingerichtet ist, um wenigstens eine weitere Aktion basierend auf der erfassten wenigstens einen weiteren biometrischen Charakteristik auszuführen, wobei die wenigstens eine weitere Aktion von der ersten Aktion und der zweiten Aktion verschieden ist, und wobei die erste Aktion, die zweite Aktion und die wenigstens eine weitere Aktion aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einer Aktion bezüglich einer Fahrzeugfunktion, einer Aktion bezüglich eines netzwerkbasierten Dienstes und einer Aktion bezüglich einer Ladestation für das Fahrzeug besteht.
Das System nach Anspruch 1, wobei: die Aktion bezüglich einer Ladestation für das Fahrzeug eine Aktion für eine Reservierung der Ladestation ist.
Das System nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeugfunktion eine Fahrfunktion zum automatisierten Fahren ist.
Das System nach Anspruch 3, wobei die Fahrfunktion zum automatisierten Fahren auf geteilte Weise durch das Fahrzeug, ein Backend und optional Edge-Computing implementiert wird.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Aktion und/oder die zweite Aktion umfasst: Freischalten wenigstens einer Fahrzeugfunktion für einen vorbestimmten Zeitraum.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter umfassend ein Kommunikationsmodul, das eingerichtet ist, um: i) basierend auf der durch das Nutzer-Identifikationsmodul (110) erfassten ersten biometrischen Charakteristik und/oder zweiten biometrischen Charakteristik eine Freigabe-Anfrage an eine zentrale Einheit (10) zu senden, und ii) eine Freigabe-Antwort von der zentralen Einheit (10) zu empfangen, wobei das Ausführungsmodul weiter eingerichtet ist, um die erste Aktion und/oder die zweite Aktion nach Empfang der Freigabe-Antwort von der zentralen Einheit (10) auszuführen.
Das System nach Anspruch 6, wobei die Freigabe-Antwort nutzerindividuelle Informationen bezüglich wenigstens einer Fahrzeugfunktion umfasst, und wobei das Ausführungsmodul eingerichtet ist, um die erste Aktion und/oder die zweite Aktion für die wenigstens eine Fahrzeugfunktion entsprechend der nutzerindividuellen Informationen auszuführen.
Das System nach Anspruch 7, wobei die nutzerindividuellen Informationen personalisierte Einstellungen der wenigsten einen Fahrzeugfunktion umfassen.
Das System nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die zentrale Einheit ein Backend eines Fahrzeugherstellers oder ein Backend eines Drittanbieters ist.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Nutzer-Identifikationsmodul (110) zwei oder mehr biometrische Sensoren umfasst, wobei ein erster biometrischer Sensor der zwei oder mehr biometrische Sensoren eingerichtet ist, um die erste biometrische Charakteristik zu erfassen, und wobei ein zweiter biometrischer Sensor der zwei oder mehr biometrische Sensoren eingerichtet ist, um die zweite biometrische Charakteristik zu erfassen.
Das System nach Anspruch 10, wobei die zwei oder mehr biometrischen Sensoren aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einem Fingerabdrucksensor, einem Fingervenen-Sensor, einem Gesichts-Sensor, einem Augen-Sensor, einem Herzschlag-Sensor, einem Fuß-Sensor, einem Anatomie-Sensor, einem Gesäß-Sensor und Kombinationen daraus besteht.
Das System nach Anspruch 10 oder 11, wobei wenigstens ein biometrischer Sensor der zwei oder mehr biometrische Sensoren für eine passive Erkennung der biometrischen Charakteristik, die keine aktive Handlung des Nutzers erfordert, eingerichtet ist.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Nutzer-Identifikationsmodul (110) eingerichtet ist, um zwei oder mehr Personen, die sich im Fahrzeug (100) befinden, basierend auf wenigstens einer durch das Nutzer-Identifikationsmodul (110) erfassten biometrischen Charakteristik zu erkennen, und insbesondere zu unterscheiden.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Nutzer-Identifikationsmodul (110) eingerichtet ist, um wenigstens eine biometrische Charakteristik des Nutzers kontinuierlich zu erfassen.
Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Nutzer-Identifikationsmodul (110) eingerichtet ist, um aus wenigsten einer erfassten biometrischen Charakteristik des Nutzers ein Nutzerverhalten abzuleiten.
Das System nach Anspruch 15, wobei das Ausführungsmodul (120) eingerichtet ist, um die erste Aktion und/oder die zweite Aktion basierend auf dem Nutzerverhalten auszuführen.
Fahrzeug (100), umfassend das System nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
Verfahren (300) für einen Betrieb eines Fahrzeugs (100), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, umfassend: Erfassen (310) einer ersten biometrischen Charakteristik eines Nutzers; Ausführen (320) einer ersten Aktion basierend auf der erfassten ersten biometrischen Charakteri stik; Erfassen (330) einer zweiten biometrischen Charakteristik des Nutzers, die von der ersten biometrischen Charakteristik verschieden ist; und Ausführen (340) einer zweiten Aktion basierend auf der erfassten zweiten biometrischen Charakteristik, wobei die zweite Aktion von der ersten Aktion verschieden ist, wobei das Verfahren (200) weiter umfasst: Erfassen wenigstens einer weiteren biometrischen Charakteristik des Nutzers, die von der ersten biometrischen Charakteristik und der zweiten biometrischen Charakteristik verschieden ist; und Ausführen wenigstens einer weiteren Aktion basierend auf der erfassten wenigstens einen weiteren biometrischen Charakteristik, wobei die wenigstens eine weitere Aktion von der ersten Aktion und der zweiten Aktion verschieden ist, wobei die erste Aktion, die zweite Aktion und die wenigstens eine weitere Aktion aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einer Aktion bezüglich einer Fahrzeugfunktion, einer Aktion bezüglich eines netzwerkbasierten Dienstes und einer Aktion bezüglich einer Ladestation für das Fahrzeug besteht.