用于认证用户的方法和系统以及机动车与流程

本发明涉及一种用于认证用户的方法和系统以及一种机动车。

背景技术：

多个区域或装置能够相对于用户、例如相对于进入是受保护的。为了能够使用户实现进入，能够认证用户。当这引起成功的认证时，能够保证用户进入区域或装置。装置例如能够是关闭的空间、交通工具、机器等。

为了解锁交通工具，但是也为了触发交通工具上的其他功能，例如为了启动发动机，已知多种系统，所述系统无接触地工作，并且在所述系统中能够取消机械钥匙。在多种这样的系统中，需要交通工具钥匙、例如在所谓的无钥匙进入系统中呈应答器的无线电遥控操作的形式的交通工具钥匙、智能电话等。除了无钥匙进入系统作为无接触的认证系统之外，在其他系统中，需要用户与交通工具钥匙的交互，以便将交通工具解锁或者启动其他功能。这是值得期望的，因为用户必须寻找交通工具钥匙，以便将交通工具解锁或进行认证。

借助ep1239420a1，尝试实现一种识别系统和与之匹配的代码发送器，通过它们实现相对于未经授权的使用或未经授权的进入的改进的安全性。对此，在识别系统中，通过交换和验证代码信息，执行在目标和代码发送器之间的问答对话。为了仅目标附近的代码发送器能够得到进入目标或使用目标的授权的指示，代码发送器必须识别目标侧的、单独产生的电磁场。仅当具有代码发送器的用户处于目标附近时，才是这种情况。只有在那时经过授权的代码信号用作为目标的经过授权的进入或经过授权的使用的指示。此外，当要求进入或使用时，代码发送器仅允许位于机动车附近。通过以下方式确定代码发送器是否处于附近，即在进入门的区域中构建电磁场。当用户例如将其手置于门把手附近时，那么所述场耦合输入到用户的身体中。这种场的构建能够在不利的情况下引起相对高的能量消耗。这是不值得期望的。

因此，所存在的需求是，改进相对于装置认证用户的方案。独立权利要求的方法和系统考虑所述需求。

技术实现要素：

本发明涉及一种用于相对于装置、例如相对于交通工具认证用户的方法。对此将包括关于用户的信息的信号借助于发送装置耦合输入到用户的皮肤中。此外，在用户的皮肤和分配给该装置的接收装置之间建立直接接触，使得信号从用户的皮肤传输到接收装置上。随后，基于借助于接收装置接收的信号对用户进行认证。

此外，本发明也涉及一种用于相对于装置对用户进行认证的系统，该系统也能够称作为认证装置。该系统包括发送装置，所述发送装置被构造用于将具有关于用户的信息的信号耦合输入到用户的皮肤中。此外，该系统包括接收装置，所述接收装置分配给该装置并且所述接收装置被构造用于在用户的皮肤和接收装置之间直接接触时接收信号。该系统也包括控制装置，所述控制装置被构造用于基于借助于接收装置接收的信号，对用户进行认证。

在一些实施例中，通过经由用户的皮肤的信号传输在所述用户与装置或分配给该装置的接收装置接触时才进行，能够在认证时提高安全性。同时，可能也能够提高舒适性，因为对于通信或信号传输，用户仅必须接触接收装置。通过用户对发送装置的主动的操作或触发例如能够取消。耦合输入到皮肤中的信号例如能够仅经由用户的皮肤和/或仅经由用户的表面传输到接收装置或皮肤的与接收装置接触的区域上。用户的表面和/或皮肤例如能够为用户的下述区域：所述区域进入到用户的身体中最多0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm深。皮肤的和/或区域的厚度例如能够为从表面开始的面法线的长度。皮肤例如能够为向外封闭身体的整个器官或其一部分。

在一些实施例中，发送装置为了耦合输入信号能够与用户的皮肤直接接触。由此，在一些实施例中，也能够取消构建用于电容式耦合的场，所述场也能够在没有直接接触的情况下实现信号传输。当然，在一些实施例中，信号也能够在发送装置和皮肤之间不直接接触的情况下耦合输入到皮肤中。例如，发送装置于是也能够在口袋中并且不直接在用户的身体上随身携带。

补充地或替代地，信号能够为电压和/或电流。由此，在一些实施例中，编码的和/或调制的全部可能信息能够借助小的能量耗费和可能也有关于发送装置的小的耗费可靠地传输。发送装置例如能够包括至少一个电极，所述电极与用户的皮肤接触。补充地或替代地，接收装置例如能够包括至少一个电极，所述电极与用户的皮肤接触。

可选地，信号能够为超声波信号。在一些实施例中，所述方法也能够用于人群，所述人群可能在不利条件下不适合于或仅有条件地适合于经由皮肤传输电流和/或电压信号，例如携带心脏起搏器的人。发送装置例如能够包括至少一个超声波发送器和/或接收装置能够包括超声波传感器或接收器。

补充地或替代地，发送装置能够分配给可携带的仪器，例如可穿戴装置、智能电话、智能手表、交通工具钥匙、植入物、电子皮肤假肢等。由此，在一些实施例中能够实现：发送装置能够靠近用户的身体来携带。于是，在一些实施例中，用户不必寻找具有所分配的发送装置的仪器，以便与装置进行通信。在具有发送装置的仪器直接在身体或皮肤上携带的实施例中，例如作为智能手表，发送装置能够将信号直接耦合输入到皮肤中。

补充地或替代地，在成功认证之后，能够为用户实现功能的访问。由此，在一些实施例中能够实现，仅经过认证的用户能够执行功能，例如开锁机动车辆门和/或启动发动机、给机动车辆上锁、打开机动车辆的各个阀门等。因此，在确定用户是否允许执行功能的情况下可能能够提高安全性。

补充地，用户的其他认证能够借助于关于用户的其他信息进行。在一些实施例中，安全性能够由此进一步提高。只有在通过第一认证级之后，才交换信息，所述信息允许访问功能。因此，引入第二认证级。由此，在不能完全避免时也许能够至少减少窃听以下信息的风险，所述信息对于功能的访问是必需的。

补充地，其他认证能够借助于无线的信号传输方法进行。在一些实施例中，由此能够实现：信号传输经由皮肤尽可能短地和/或仅以小的强度执行。于是，为了传输用于第二认证级的信息，也许能够选择以下信号传输方法，所述信号传输方法允许更好的信号传输，并且例如允许更大的传输速度和/或传输更大量的数据。在一些实施例中，可能必需的是，用户的手在第二认证期间也与接收装置直接材料接触。替代地，当然在一些实施例中，其他认证也能够经由皮肤并且在与接收装置直接接触的情况下进行。

本发明还涉及一种用于相对于装置认证用户的系统。所述系统包括发送装置，所述发送装置被构造用于将具有关于用户的信息的信号耦合输入到用户的皮肤中。此外，所述系统包括接收装置，所述接收装置分配给该装置并且所述接收装置被构造用于在用户的皮肤和接收装置之间直接接触时接收信号。所述系统还包括控制装置，所述控制装置被构造用于基于借助于接收装置接收的信号，认证用户。

本发明同样涉及一种具有上锁机构的机动车，所述上锁机构被构造用于响应于根据至少一个所描述的实施例的成功认证来进行开锁。在一些实施例中，由此能够实现对用户非常安全并且舒适地解锁或开锁机动车辆门、机动车辆阀门或机动车的其他阀门、例如油箱盖、发动机护盖或后盖板。

本发明同样涉及一种具有启动机构的机动车，所述启动机构被构造用于响应于借助根据上述实施例之一的方法的成功认证，允许启动，例如在按压启动按钮之后和/或在没有按压启动按钮的情况下直接在成功认证之后。

附图说明

下面，根据在附图中示出的实施例详细描述其他有利的设计方案，然而通常总体上不局限于所述实施例。其中：

图1示出根据一个实施例的方法的流程图；

图2示出根据一个实施例的系统的示意图；

图3示出机动车的局部的示意图，在所述机动车上根据一个实施例认证用户；

图4示出机动车的局部的示意图，在所述机动车上根据另一个实施例认证用户；

图5示出机动车的局部的示意图，在所述机动车上根据另一个实施例认证用户；和

图6示出机动车的局部的示意图，在所述机动车上根据另一个实施例认证用户。

具体实施方式

不同的实施例现在更详尽地参考所附的附图来描述，在所述附图中示出一些实施例。在附图中，为了清楚，能够夸大地示出线的、层的和/或区域的厚度尺寸。

图1示出根据实施例的用于相对于装置、例如相对于交通工具认证用户的方法1的流程图。在方法1的第一过程2中，包括关于用户的信息的信号借助于发送装置耦合输入到用户的皮肤中。在下一过程3中，在用户的皮肤和分配给该装置的接收装置之间建立直接接触，使得信号从用户的皮肤传输到接收装置上。随后，在过程4中基于借助于接收装置接收的信号进行对用户的认证。

过程1和2在此能够同时、时间上至少部分重叠地或依次地执行。例如，用户也可以在信号耦合输入到其皮肤中之前建立其皮肤和接收装置之间的直接接触。也许在其之间也能够存在其他过程。例如，用户也能够在其已经建立与接收装置的直接皮肤接触之后从该装置或其接收装置得到其他信号，于是该装置能够是发送/接收装置。所述其他信号可能能够促使发送装置，将信号耦合输入到用户的皮肤中。对此，发送装置同样能够构造为发送/接收装置，所述发送/接收装置能够接收该装置的信号。此外，信号也能够在用户建立与装置的直接皮肤接触之前已经耦合输入到皮肤中。

用户例如能够为具有使用或进入装置的授权的人员，例如驾驶员、同乘人、装置的所有者。装置例如能够为每个下述装置，对于所述装置而言需要授权，以便执行功能和/或获得进入，例如为空间、机器、交通工具、交通工具门、后盖板、交通工具的上锁机构、交通工具的启动机构等。

对于认证，例如能够利用比较值和/或比较范围与关于用户的信息进行比较。如果所述比较得出关于用户的信息对应于比较值和/或位于比较范围内，则认证能够是成功的。如果所述比较得出关于用户的信息与比较值不一致和/或不位于比较范围内，则认证失败。例如，于是能够禁止用户进入装置和/或装置的功能。

关于用户的信息例如能够包括每个下述信息：所述信息允许关于用户是否对于装置是进入授权的结论。信息例如能够是预设值，例如固定设定的静态值，如pin或识别码。可选地，信息也能够是对用户个性化的和/或学到的值，装置的经过授权的用户、例如交通工具所有者为了交通工具或交通工具控制能够学习所述值，例如数字、pin等。可能多个用户能够得到装置的授权。在此，关于用户的信息能够对每个用户而言是特定的或者但是也能够是一般信息，所述一般信息仅涉及进入授权。关于用户的信息当然能够是经过信号处理的并且以任意方法和方式编码和/或模制。信号到皮肤中的耦合输入例如通过下述方式实现：传导的皮肤用作为信号传输介质。

图2示出根据一个实施例的用于相对于装置12认证用户的系统6的示意图，所述装置在此虚线示出并且示例性地作为机动车10示出。系统6包括发送装置7，所述发送装置被构造用于将具有关于用户的信息的信号11耦合输入到用户的皮肤中。在此并且在下文中，信号11例如能够表示二进制的、模拟的、数字的或电学值或者通过值表示的信息。耦合输入到皮肤中的信号11例如能够是电信号，例如为电流和/或电压和/或超声波信号。信号11例如能够以任意方法和方式调制和/或编码。信号11的耦合输入例如能够持久地或以规则的间隔进行。替代地，信号11的耦合输入能够基于事件触发。触发信号11的耦合输入的事件例如能够是用户的运动、信号从装置12或其接收装置的接收等。

发送装置7能够为全部可能的下述设备，所述设备被构造用于产生具有关于用户的信息的信号11并且将其耦合输入到用户的皮肤中。例如，发送装置7能够被构造用于产生电信号，例如电流或电压。对此，发送装置7例如能够包括至少一个或两个电极。经由所述电极，能够将小的交变电流、例如小于2ma的交变电流注入到皮肤中。例如，信号11的耦合输入能够根据体脂测量的原理进行。发送装置7也能够被构造用于产生超声波信号作为信号7。作为发送装置7于是能够使用超声波生成器或超声波传感器。

此外，系统6包括接收装置8，所述接收装置分配给装置12。接收装置8能够例如通过下述方式分配给装置12：所述接收装置与装置12的控制装置9耦合。接收装置8例如能够经由信号传输装置与装置12耦合，在此例如能够是无线的耦合，但是也能够是经由线路的耦合。接收装置8例如能够布置在装置12上，例如布置在交通工具门上，但是也能够空间独立地并且在装置12之外布置，例如在装置12至少暂时处于的地点处布置、如在车库中布置。

接收装置8还被构造用于在用户的皮肤和接收装置8之间直接接触时，接收信号11。两个部分、例如用户的皮肤和接收装置之间的直接接触例如能够在下述情况下存在：这两个部分接触并且直接彼此贴靠。例如，这两个部分于是不能够通过气隙或其他介质彼此分开。接收装置8能够为全部可能的下述装置，所述装置被构造用于接收信号11，例如电极、超声波接收器等。

系统6还包括控制装置9，所述控制装置被构造用于基于借助于接收装置8接收的信号来认证用户。对此，控制装置9和接收装置8能够经由信号传输装置耦合，例如借助于无线的信号传输装置、如无线电、w-lan、移动无线电、蓝牙等或者经由导体、如装置的内部网络、例如交通工具网络、总线系统、lan（局域网）等。控制装置9例如能够为可编程的硬件部件，例如处理器、计算机处理器（cpu=centralprocessingunit（中央处理器））、图形处理器（gpu=graphicsprocessingunit）、计算机、计算机系统、专用集成电路（asic=application-specificintegratedcircuit）、集成电路（ic=integratedcircuit）、单芯片系统（soc=systemonchip）、具有微处理器的可编程逻辑元件或现场可编程门阵列（fpga=fieldprogrammablegatearray）等。

虽然发送装置7和接收装置8或装置12在图2中在一个总系统6中示出并且描述，发送装置7和接收装置8也能够是本发明的彼此分开的实施例。

图3示出作为装置12的机动车10的局部的示意图，在所述装置上根据方法1的实施例借助系统6认证用户13，所述用户的手被示出。认证和交通工具10的解锁在此通过用户13与交通工具10的碰触接触进行。用户13在此戴着智能手表，所述智能手表包括发送装置7。在一些其他未示出的实施例中，发送装置也能够布置在其他可携带的仪器、例如可穿戴装置中。于是，经由用户13的皮肤15，例如经由门把手16建立与交通工具10的电接触。通过电接触，例如传输信号11。接收装置8在此布置在门把手16中或上。作为接收装置8在此理解成交通工具10的或装置12的下述区域，在所述区域上，信号11从用户13的皮肤15传输到交通工具10或装置12上。通信仅仅或仅借助于皮肤接触进行。经由皮肤15的直接数据通信允许认证。通过所述电接触，初始化和执行真正的认证。因此，进行智能手表-手-门把手接触，经由所述接触在过程4中执行认证，所述认证也能够称作为初始化。作为在图1中虚线示出的过程5，能够进行其他认证。其他认证借助于其他关于用户的信息进行。在其他认证在过程5中执行的实施例中，过程4在其成功时能够仅为触发过程5的其他认证的过程。

换言之，初始化、认证和交通工具10的未示出的上锁机构或仅交通工具门的解锁直接经由手进行。在图3的设计方案中，真正的认证直接借助于经由手的数据通信执行。交通工具10是上锁的。交通工具10的用户13在其手腕上戴着可穿戴装置14并且碰触门把手16。接着，交通工具10的以接收设备8的形式的传感装置经由用户13的皮肤15建立与可穿戴装置14的连接并且运行交通工具10处的认证。

此外，钥匙或关于用户的信息能够不仅硬编码地、而且可通过数据连接提供地设计在安全的存储器中。包括发送装置7的可穿戴装置能够配设有接触部，所述接触部能够实现经由携带者的皮肤15的电线路。在智能手表中，所述接触部例如能够位于表盖、表带、带扣或其他具有与用户13的皮肤的接触的位置中，所述用户也能够称作为携带者。发送装置7能够布置在不同的可穿戴装置中。可穿戴装置也许可能不是智能手表，而是具有皮肤接触的其他电子仪器，例如链、植入物等。作为接收装置8，交通工具12同样能够具有适当的执行器和传感器，以便能够借助于经由皮肤15的电线路实现数据通信。该接收装置例如能够集成在门把手16中，但是车辆10上或中的其他构造地点也是可能的。例如，接收装置8能够布置在交通工具10的挡泥板上，使得在掠过挡泥板时能够开锁交通工具10。但是，也能够考虑多个不同的碰触点。手在交通工具10上的碰触点不必是门把手16，包括接收装置8的其他接触面也是可以的。可能能够将整个交通工具10用作为用于皮肤传导的接触面。

图4示出机动车10的局部的示意图，在所述机动车上根据另一个实施例认证用户13。图4的实施例基本上类似于图3的实施例。相同的或类似的构件因此用相同的附图标记表示。交通工具10是上锁的。除了也能够称作为皮肤接触控制仪器并且被构造用于将信号耦合输入到皮肤中的发送装置7之外，智能手表14也包括用于无线数据传输的接口17，例如w-lan接口或蓝牙接口。交通工具10的用户13在其手腕上戴着可穿戴装置14并且碰触门把手16。此后，交通工具10的接收装置8记录经由用户13的皮肤15与可穿戴装置的接触并且通过接口17初始化安全的连接，所述接口17也能够称作为空气接口，经由所述连接随后进行对用户13的认证。在交通工具10上设有接口18，所述接口18用于接收经由接口17发送的数据。换言之，通过皮肤接触仅能够初始化。真正的数据传输随后经由接口17和18之间的无线信号传输进行，例如作为传统的无线电技术作为过程5中的其他认证。初始化直接经由手进行，认证和解锁经由无线电进行。换言之，通信经由皮肤接触和无线电连接进行。经由皮肤的数据通信仅用于初始化传统的无线电数据通信。真正的认证经由适当的无线电通道进行。在一些实施例中，例如为了提高安全性，认证能够经由皮肤接触、无线电连接和密码进行。经由皮肤的数据通信传输密码、例如记号或随机数，该密码使传统的无线电数据通信更安全。当然，也能够在没有无线电连接的情况下、即在不使用无线信号传输的实施例中传输密码。

在一些实施例中，认证能够在交通工具上简化并且在没有附加的用户交互的情况下实现。这借助于用户和交通工具之间的碰触接触实现。用户在此例如在手腕上戴着智能手表，所述智能手表包括发送装置7，所述智能手表经由用户的皮肤建立与交通工具10的电接触并且初始化、开始和/或执行认证。真正的认证在一些实施例中能够直接经由皮肤与门把手、经由利用无线数据传输方法、例如传统的无线电技术的空气接口或通过二者的混合执行。

图5示出机动车10的局部的示意图，在所述机动车上根据另一个实施例认证用户13。图5的实施例基本上类似于图3的实施例。相同的或相似的构件因此用相同的附图标记表示。然而，在成功认证之后被控制的功能不是交通工具10的上锁机构，而是用于交通工具10的发动机的启动机构。对此，启动按钮19包括接收装置8。初始化、认证和启动/停止功能、即启动发动机和/或关断发动机在此能够如在图3的实施例中那样直接经由用户13的手和/或皮肤进行。在一些实施例中，为了引起发动机的启动，可能需要机械地操作或按压启动按钮19。在其他实施例中，能够取消机械地操作或按压启动按钮19。

图6示出机动车10的局部的示意图，在所述机动车上根据另一个实施例认证用户13。图6的实施例基本上类似于图5的实施例。相同的或相似的构件因此用相同的附图标记表示。在成功认证之后被控制的功能如在图5的实施例中那样为用于交通工具10的发动机的启动机构。然而，该方法如图4的方法那样包括两个认证级。过程5的其他认证经由无线数据传输接口17和18执行。换言之，初始化直接经由手和/或皮肤15进行。认证和启动/停止功能经由无线电或其他无线数据传输方法进行。在一些实施例中，经由皮肤仅能够传输下述信息，所述信息对于其他现有的无线电技术、诸如蓝牙（bt）的安全通信是重要的，激活蓝牙规范的请求、配对码等，或当作为无线信号传输使用w-lan时，激活wifi规范的请求、密码等。在其他实施例中，整个认证经由皮肤在不借助于其他无线电技术的情况下进行。

因此，在一些实施例中，能够经由皮肤接触实现交通工具通信。交通工具通信能够通过用户与交通工具的碰触来实现。用户的皮肤能够用作为数据通信介质。数据传输能够借助可穿戴装置的传感器和/或执行器是可能的，所述传感器和/或执行器直接地或间接地与所有者的皮肤接触。例如能够设想一种智能手表，所述智能手表在壳体上或在表带中具有传感器和/或执行器；或者但是也能够设想一种智能电话，用户13例如在其裤兜中随身携带所述智能电话。同样地，也能够考虑植入物或电子皮肤假肢。可穿戴装置或智能电话在此可能能够直接地访问本地保存的安全信息或者通过其他无线电技术或无线传输方法访问其他的或外部的存储器，例如其他智能设备、如智能电话或云解决方案、例如上级的服务器或存储器装置，其具有安全信息。在一些实施例中，分配给可穿戴装置或由其包括的发送装置具有集成的安全钥匙。可穿戴装置例如能够为智能手表，所述智能手表例如已经将钥匙集成在安全存储器中。替代地，钥匙也能够集成和/或存储在电连接的配件、例如表带中。可选地，钥匙能够集成或存储在经由无线电连接的配件中、例如在经由蓝牙耦合的智能电话中。所述数据通信能够用于认证用户，以便随后解锁或启动交通工具。通过包括发送装置的可穿戴装置的认证可能能够不需要附加的交互，诸如启动app等。此外，发送装置在一些实施例中不必保持到确定点、例如nfc阅读器（缩写，英语为：nearfieldcommunication，近场通信）上。

当前，包括发送装置的智能手表能够对操作是有利的，例如因为所述智能手表可无交互地使用和/或因为所述智能手表在技术上足够广地发展，以便支持所述功能。门把手也为交通工具上的“自然的”碰触点。在一些实施例中，大的优点可能在于作为发送装置的钥匙存储器和交通工具之间的经由人的皮肤的通信。换言之，进行经由传导的皮肤与交通工具的数据通信。因此在目标中，例如为了初始化不需要场，用户必须到达所述场中。替代于此，能够考虑每个机构，所述机构识别用户的交互，例如门把手中的碰触敏感的传感器。可能能够不进行电容式的场耦合，以便发送用于授权的代码信号。通信要么完全地经由皮肤进行，要么至少在开始经由皮肤连同随后通过初始化安全的无线电连接、例如蓝牙或w-lan进行。然而，根据实施例的系统和方法能够不仅如描述的那样在交通工具门中、而且在全部可能的交通工具进入系统中但也在任意类型的进入系统、房屋、交通工具、旅行等中使用。

在上面的说明书、下面的权利要求和所附的附图中公开的特征能够不仅单独地而且以任意的组合对于实施例以其不同的设计方案的实现是有意义的并且被实现。

附图标记列表：

1方法

2耦合输入

3建立

4认证

5其他认证

6系统

7发送装置

8接收装置

9控制装置

10机动车

11信号

12装置

13用户

14智能手表

15皮肤

16门把手

17接口

18接口

19启动按钮