DE10341691A1 - Tragbarer elektronischer Schlüssel eines Kraftfahrzeug-Schließsystems - Google Patents

Tragbarer elektronischer Schlüssel eines Kraftfahrzeug-Schließsystems Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen tragbaren elektronischen Schlüssel (1) eines Kraftfahrzeug-Schließsystems, mit einer Sende- und Empfangseinrichtung (2) zur Übermittlung von Daten mit dem fahrzeugseitigen Teil des Kraftfahrzeug-Schließsystems, wobei eine Bilderfassungseinrichtung (3) zur Erfassung (E) biometrischer Merkmale, insbesondere der charakteristischen Gesichtszüge eines Benutzers (B) vorgesehen ist, dass eine Bildanalyseeinheit (4) zur Gewinnung der relevanten biometrischen Daten aus den durch die Bilderfassungseinrichtung (3) gewonnenen Bilddaten der Bilderfassungseinrichtung (3) zugeordnet ist und dass eine Bilderkennungseinheit (5) zum Vergleichen und Erkennen der durch die Bilderfassungseinrichtung (3) gewonnenen biometrischen Daten mit gespeicherten Vergleichs-Daten vorgesehen ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erkennung eines Benutzers (B) mittels eines tragbaren elektronischen Schlüssels (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen tragbaren elektronischen Schlüssel eines Kraftfahrzeug-Schließsystems, mit einer Sende- und Empfangseinrichtung zur Übermittlung von Daten von und zu einem fahrzeugseitigen Teil des Kraftfahrzeug-Schließsystems.
  • Bei Kraftfahrzeug-Schließsystemen mit elektronischen Schlüsseln geht der Trend dahin, dass zur Entsperrung der Schlösser eine eindeutige Identifikation eines Benutzers zu erfolgen hat, damit jeglicher Missbrauch ausgeschlossen ist. Häufig werden dazu sogenannte biometrische Merkmale des Benutzers, also weitestgehend einmalige Merkmale eines Menschen verwendet.
  • Im vorbekannten Stand der Technik nach DE 198 23 731 A1 ist vorgeschlagen, eine Fernbedienungseinrichtung für Fahrzeuge mit einer Identifikationseinrichtung zu versehen, die entweder einen Fingerabdruck oder die Stimmcharakteristik eines Benutzers aufnehmen soll. Von Nachteil hierbei ist, dass eine solche Fingerabdruckerkennung oftmals mehrfach wiederholt werden muss, bis eine eindeutige Identifikation erfolgt ist und dass gegebenenfalls getragene Handschuhe erst abgestreift oder stark verschmutzte Fingerkuppen zuerst gereinigt werden müssen, um eine Identifikation zu ermöglichen.
  • Aus der DE 198 38 421 A1 ist bekannt, an einer Tür eines Kraftfahrzeugs einen biometrischen Schalter zur Erkennung zu verifizierender biometrischer Bild- oder Sprach-Daten vorzusehen, wobei nach einer solchen erfolgreichen Verifikation ein Frage-Antwort-Dialog mit einem Codegeber ausgelöst wird.
  • Nachteilig hierbei ist, dass eine unter Umständen auch länger dauernde Identifikation unmittelbar vor der Fahrzeugtür vor genommen werden muss, was den Komfort eines Zugangs mittels eines elektronischen Schlüssels verringert. Weiter erschwert ist die Erkennung bei schlechten Lichtverhältnissen und Dunkelheit.
  • Fast unmöglich wird dabei die Identifikation bei stärkerer Verschmutzung des Fahrzeugs oder bei schon geringem Raureif oder einer Schneedecke.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen tragbaren elektronischen Schlüssel zur Verfügung zu stellen, der die bekannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet und zudem eine einfach handhabbare und eindeutige Identifikation eines Benutzer ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch den tragbaren elektronischen Schlüssel nach den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch das Verfahren nach den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Bilderfassungseinrichtung zur Erfassung biometrischer Merkmale, insbesondere der charakteristischen Gesichtszüge eines Benutzers, vorgesehen ist, dass eine Bildanalyseeinheit zur Gewinnung der relevanten biometrischen Daten aus den durch die Bilderfassungseinrichtung gewonnenen Bilddaten der Bilderfassungseinrichtung zugeordnet ist, und dass eine Bilderkennungseinheit zum Vergleichen und Erkennen der durch die Bilderfassungseinrichtung gewonnenen biometrischen Daten mit gespeicherten Vergleichs-Daten vorgesehen ist.
  • Die Erfindung schlägt vor, die visuelle Erkennung biometrischer Charakteristika in einem tragbaren elektronischen Schlüssel mittels einer Bilderfassungseinrichtung, einer die biometrischen Daten analysierenden Bildanalyseeinheit und einer die gewonnenen biometrischen Daten vergleichenden Bilderkennungseinheit zu ermöglichen.
  • Bevorzugterweise ist die Bildanalyseeinheit und die Bilderkennungseinheit durch einen Mikroprozessor ausgebildet, dem ein insbesondere wiederbeschreibbarer Speicher zur Speicherung zu erkennender biometrischer Daten zugeordnet ist. Hochintegrierte moderne Prozessoren bieten heute die Möglichkeit viele Funktionen zu übernehmen, das macht eine sehr hohe Integration und Miniaturisierung bei kostengünstiger Herstellungsweise möglich.
  • Von Vorteil ist eine Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen, die den durch die Bilderfassungseinrichtung zu erfassenden Bereich ausleuchtet. Das macht den Einsatz unabhängig von der Umgebungsbeleuchtung.
  • Vorteilhafterweise ist die Sende- und Empfangseinrichtung durch eine IR-Datenverbindung oder eine Funkverbindung, insbesondere eine „BlueTooth"- oder „Wireless-LAN"-Verbindung ausgebildet. Diese sind weit verbreitet und einfach realisierbar, bei ausreichender Reichweite der Verbindung.
  • Von besonderem Vorteil und daher bevorzugterweise ist die Bilderfassungseinrichtung durch eine Minikamera ausgebildet. Hierdurch können die zu erfassenden charakteristischen Merkmale einfach digitalisiert werden, und es ist möglich den wiederbeschreibbaren Speicher auch als Bildspeicher für mittels der Bilderfassungseinrichtung gemachte Momentaufnahmen als Bildspeicher zu verwenden.
  • Als Bilderfassungseinrichtung sind nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wenigstens zwei Minikameras vorgesehen, wobei diese zur Erlangung dreidimensionaler Bilddaten einen räumlichen Abstand zueinander aufweisen. Dies ermöglich in einfacher Weise die Erfassung von dreidimensionalen Daten der charakteristischen Merkmale.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Display zur Anzeige von Bildinformationen und Daten vorgesehen ist. Mittels eines solchen Displays können sowohl der durch die Bilderfassungseinrichtung erfasste Bereich zur Kontrolle durch den Benutzer angezeigt werden, als auch weitere das Kraftfahrzeug-Schließsystem oder das Kraftfahrzeug betreffende Daten angezeigt werden. So ist beispielsweise bei einem hochauflösenden Grafikdisplay, was durch ein LCD oder ein TFT-Display ausgebildet sein kann, die Darstellung von grafischen oder textuellen Nachrichten einfach möglich. Dargestellt werden könnten die Schließzustände des Fahrzeugs, also „Verriegelt", „Diebstahlgesichert" (also der Zustand in dem das Fahrzeug auch von innen nicht über die Griffe geöffnet werden kann), „Offen" (auch im Sinne von nicht richtig geschlossen, beispielsweise an einer Vorrast des Schlosses), „Entriegelt", „Gestohlen", „Unberechtigter Zugang".
  • Ebenfalls vorteilhaft ist die Anzeige von weiteren allgemeinen Fahrzeugdaten wie dem Autokennzeichen, beispielsweise bei einem großen Fuhrpark einer Firma, wie dem Markenemblem des Fahrzeugherstellers, der aktuellen Tankfüllmenge, dem Inspektionsintervall, Reifendruck, Fahrzeug-Außen- und -Innentemperatur und der gleichen mehr.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Erkennung eines Benutzers mittels eines tragbaren elektronischen Schlüssels, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, vorgeschlagen, bei dem die fortwährend aktuell durch eine Bilderfassungseinrichtung gelieferten Bilder solange durch eine Bildanalyseeinheit analysiert und/oder durch eine Bilderkennungseinheit vergleichen wird, bis durch die Bilderkennungseinheit die biometrischen Daten erkannt werden.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass ein Benutzer die erfolgte Erkennung durch ein akustisches, optisches oder haptisches Signal angezeigt bekommt.
  • Nach einem weiteren bevorzugten Verfahrensschritt werden mittels der Bilderfassungseinrichtung biometrische zu erkennende Charakteristika eines Benutzers erfasst und in einem Speicher als zu erkennende biometrische Daten abgelegt. So können einfach neue Benutzer durch den Besitzer des Schlüssels festgelegt werden.
  • Darüber hinaus ist von Vorteil, dass im Anschluss an eine erfolgte Erkennung des zutrittswilligen Benutzers sogenannte Komfortfunktionen des Kraftfahrzeugs wie beispielsweise Einstellungen des Fahrersitzes und der Lenkradposition sowie Außen- und Rückspiegeleinstellungen und weitere elektromotorische individuelle Einstellungen eingeleitet werden.
  • Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen oder deren Unterkombinationen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Im Einzelnen zeigt die schematische Darstellung in:
  • 1 einen erfindungsgemäßen tragbaren elektronischen Schlüssels,
  • 2 eine schematische Darstellung der Komponenten eines tragbaren elektronischen Schlüssels,
  • 3 eine schematische Darstellung einer Erfassung der charakteristischen Merkmale eines Benutzers, und
  • 4 eine Darstellung des Zusammenwirkens der tragbaren und der fahrzeugseitigen Komponente des Kraftfahrzeug-Schließsystems.
  • Die in den Figuren gleichen Bezugsziffern bezeichnen gleiche oder gleich wirkende Elemente.
  • 1 zeigt einen erfindungsgemäßen tragbaren elektronischen Schlüssel 1 eines Kraftfahrzeug-Schließsystems, mit zwei Minikameras 31 und 32 als Bilderfassungseinrichtung 3 zur Erfassung biometrischer Merkmale.
  • Durch die beiden als Bilderfassungseinrichtung 3 arbeitenden einen räumlichen Abstand zueinander aufweisenden Minikameras 31 und 32 ist die Erlangung dreidimensionaler Bilddaten einfach möglich, was die Datenerfassung noch zuverlässiger gegen Missbrauch macht.
  • Zentral zwischen den beiden Minikameras 31 und 32 ist eine insbesondere superhelle LED als Beleuchtungsvorrichtung 33 angeordnet. Darunter befindet sich das Display 8 zur Anzeige der Erfassungsbereiche der Kameras und der Daten, wie der Zustand der Kraftfahrzeug-Schließsystems oder des Kraftfahrzeugs selber. Des weiteren sind noch Betätigungs-Tasten 11 vorgesehen, mittel welcher der Schlüssel aktiviert werden kann und weitere Befehle eingegeben werden können.
  • Die Bilderfassung und Erkennung wird mittels der in 2 dargestellten Elemente vorgenommen. Die Bilderfassungseinrichtung 3 liefert die Daten an den Mikroprozessor 6, der zuerst als Bildanalyseeinheit 4 zur Gewinnung der relevanten biometrischen Daten aus den durch die Bilderfassungseinrichtung 3 gewonnenen Bilddaten arbeitet und danach durch Vergleich der gewonnenen biometrischen Daten mit den im Speicher 7 abgelegten biometrischen Daten die Erkennung vollzieht. Der Mikroprozessor 6 arbeitet also auch als Bilderkennungseinheit 5 zum Vergleichen und Erkennen der durch die Bilderfassungseinrichtung 3 gewonnenen biometrischen Daten mit im Speicher 7 gespeicherten Vergleichs-Daten. Es ist auch denkbar, dass die Biometriedatenauswertung durch eine eigens hierzu vorgesehene Einheit vollzogen wird.
  • Mittels der Sende- und Empfangseinrichtung 2 wird die Übermittlung der erkannten Daten mit dem fahrzeugseitigen Teil 9 des Kraftfahrzeug-Schließsystems (siehe 4) im Dialog übertragen. Hierzu ist die Sende- und Empfangseinrichtung 2 mit einer Antenne 21 versehen.
  • Die Sende- und Empfangseinrichtung 2 ist dabei im Beispiel durch eine „BlueTooth"-Funkverbindung F (siehe auch 4) ausgebildet. Ebenso kann die Datenübermittlung durch eine IR-Datenverbindung oder sonst eine Funkverbindung, beispielsweise eine „Wireless-LAN"-Verbindung vorgenommen werden.
  • Auch die Steuerung der Beleuchtungsvorrichtung 33 wird durch den Mikroprozessor 6 ausgeführt. Dadurch können auch Betriebszustände angezeigt werden, indem die Beleuchtungsvorrichtung 33 kurz – blinkend – angesteuert wird. Die Ansteuerung des Displays 8 ist in dieser Darstellung aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassen worden.
  • Die Erfassung E der biometrischen Merkmale, der charakteristischen Gesichtszüge eines Benutzers B mittels der Bilderfassungseinrichtung ist in 3 dargestellt.
  • In 4 ist die Zusammenwirkung des tragbaren elektronischen Schlüssels mit einem in einem Kraftfahrzeug 10 eingebauten fahrzeugseitigen Teils 9 des Kraftfahrzeug-Schließsystems gezeigt. Zur Ermöglichung der Funkverbindung F ist dem fahrzeugseitigen Teil 9 des Kraftfahrzeug-Schließsystems eine Antenne 91 zugeordnet. Das fahrzeugseitige Teil 9 des Kraftfahrzeug-Schließsystems steuert auch die Türschlösser 91 des Kraftfahrzeugs 10.
  • Zur Erkennung eines Benutzers B mittels des tragbaren elektronischen Schlüssels 1 nimmt die Bilderfassungseinrichtung 3 fortwährend aktuell Bilder auf und liefert diese an die Bildanalyseeinheit 4. Diese analysiert die biometrischen Daten und liefert sie an die Bilderkennungseinheit 5, die den Vergleich mit den gespeicherten Daten vornimmt.
  • Nach dem Erkennen wird ein automatischer Dialog mit dem fahrzeugseitigen Teils 9 des Kraftfahrzeug-Schließsystems vollzogen, bei dem die Zugangs-Berechtigung des tragbaren elektronischen Schlüssels 1 überprüft wird.
    • 1
    elektronischer Schlüssel
    11
    Betätigungs-Taste
    2
    Sende- und Empfangseinrichtung
    21
    Antenne
    3
    Bilderfassungseinrichtung
    31, 32
    Minikameras
    33
    Beleuchtungsvorrichtung
    4
    Bildanalyseeinheit
    5
    Bilderkennungseinheit
    6
    Mikroprozessor
    7
    Speicher
    8
    Display
    9
    Kraftfahrzeug-Schließsystem, fahrzeugseitig
    91
    Antenne
    92
    Türschloss
    10
    Kraftfahrzeug
    E
    Erfassung biometrischer Daten
    F
    Funkverbindung
    B
    Benutzer

Claims (14)

  1. Tragbarer elektronischer Schlüssel (1) eines Kraftfahrzeug-Schließsystems, mit einer Sende- und Empfangseinrichtung (2) zur Übermittlung von Daten von und zu einem fahrzeugseitigen Teil des Kraftfahrzeug-Schließsystems, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bilderfassungseinrichtung (3) zur Erfassung (E) biometrischer Merkmale, insbesondere der charakteristischen Gesichtszüge eines Benutzers (B), vorgesehen ist, dass eine Bildanalyseeinheit (4) zur Gewinnung der relevanten biometrischen Daten aus den durch die Bilderfassungseinrichtung (3) gewonnenen Bilddaten der Bilderfassungseinrichtung (3) zugeordnet ist, und dass eine Bilderkennungseinheit (5) zum Vergleichen und Erkennen der durch die Bilderfassungseinrichtung (3) gewonnenen biometrischen Daten mit gespeicherten Vergleichs-Daten vorgesehen ist.
  2. Tragbarer elektronischer Schlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildanalyseeinheit (4) und die Bilderkennungseinheit (5) durch einen Mikroprozessor (6) ausgebildet ist, dem ein insbesondere wiederbeschreibbarer Speicher (7) zur Speicherung zu erkennender biometrischer Daten zugeordnet ist.
  3. Tragbarer elektronischer Schlüssel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beleuchtungsvorrichtung (33) vorgesehen ist, die den durch die Bilderfassungseinrichtung (3) zu erfassenden Bereich ausleuchtet.
  4. Tragbarer elektronischer Schlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- und Empfangseinrichtung (2) durch eine IR-Datenverbindung oder eine Funkverbindung (F), insbesondere eine „BlueTooth"- oder „Wireless-LAN"-Verbindung ist.
  5. Tragbarer elektronischer Schlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungseinrichtung (3) durch eine Minikamera (31) ausgebildet ist.
  6. Tragbarer elektronischer Schlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Bilderfassungseinrichtung (3) wenigstens zwei Minikameras (31 und 32) vorgesehen sind, wobei diese zur Erlangung dreidimensionaler Bilddaten einen räumlichen Abstand zueinander aufweisen.
  7. Tragbarer elektronischer Schlüssel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Display (8) zur Anzeige von Bildinformationen und Daten vorgesehen ist.
  8. Tragbarer elektronischer Schlüssel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schallwellen-Erzeugungseinrichtung vorgesehen ist, vermittels welcher Betriebszustände oder die erfolgte Erkennung des Benutzers angezeigt werden können.
  9. Tragbarer elektronischer Schlüssel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wiederbeschreibbare Speicher (7) auch als Bildspeicher für mittels der Bilderfassungseinrichtung (3) gemachte Momentaufnahmen als Bildspeicher dient.
  10. Verfahren zur Erkennung eines Benutzers (B) mittels eines tragbaren elektronischen Schlüssels (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die fortwährend aktuell durch eine Bilderfassungseinrichtung (3) gelieferten Bilder solange durch eine Bildanalyseeinheit (4) analysiert und/oder durch eine Bilderkennungseinheit (5) vergleichen wird, bis durch die Bilderkennungseinheit die biometrischen Daten erkannt werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Benutzer (B) die erfolgte Erkennung durch ein akustisches, optisches oder haptisches Signal angezeigt bekommt.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, mittels der Bilderfassungseinrichtung (3) biometrische zu erkennende Charakteristika eines Benutzers (B) erfasst und in einem Speicher (7) als zu erkennende biometrische Daten abgelegt werden.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Displays (8) Betriebszustände des Kraftfahrzeug-Schließsystems und/oder der Erfassungsbereich oder abgespeicherte Bilder der Bilderfassungseinrichtung (3) und/oder Zustandsdaten des Kraftfahrzeugs (10) angezeigt werden.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an eine erfolgte Erkennung des zutrittswilligen Benutzers (B) sogenannte Komfortfunktionen des Kraftfahrzeugs, insbesondre Einstellungen des Fahrersitzes und der Lenkradposition sowie Außen- und Rückspiegeleinstellungen und weitere elektromotorische individuelle Einstellungen eingeleitet werden.
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