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DE102022112162B3 - Verfahren und System zur zeitgesteuerten Freigabe von zumindest einer Funktion einer Vorrichtung - Google Patents

Verfahren und System zur zeitgesteuerten Freigabe von zumindest einer Funktion einer Vorrichtung Download PDF

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DE102022112162B3 DE102022112162.3A DE102022112162A DE102022112162B3 DE 102022112162 B3 DE102022112162 B3 DE 102022112162B3 DE 102022112162 A DE102022112162 A DE 102022112162A DE 102022112162 B3 DE102022112162 B3 DE 102022112162B3
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Abstract

Verfahren zur zeitgesteuerten Freigabe von zumindest einer Funktion einer Vorrichtung (20, 21), umfassend:Bereitstellen eines non-fungible-Token an ein mobiles Gerät (30. 50), wobei der non-fungible-Token Schlüsselinformationen zur zeitgesteuerten Freigabe der Funktion einer Vorrichtung (20, 21) enthält,Extrahieren der Schlüsselinformationen aus dem bereitgestellten non-fungible-Token mittels des mobilen Geräts (30, 50),Erzeugen eines digitalen Schlüssels basierend auf den extrahierten Schlüsselinformationen,Übertragen des digitalen Schlüssels von dem mobilen Gerät (30, 50) an die Vorrichtung (20, 21), undÜberprüfen des übertragenen digitalen Schlüssels durch die Vorrichtung (20, 21), wobei bei erfolgreicher Überprüfung die Freigabe der Funktion der Vorrichtung (20, 21) erfolgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur zeitgesteuerten Freigabe zumindest einer Funktion einer Vorrichtung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
  • Mechanische Autoschlüssel, die zum Verschließen oder Öffnen eines Kraftfahrzeugs, als Zündschlüssel zum Starten des Motors und für weitere Funktionen, wie das Lösen einer Lenkradsperre, in ein Schloss eingeführt werden, um dieses durch Drehung zu öffnen bzw. betätigen, werden vermehrt durch Funkschlüssel ersetzt, wobei durch die Funkschlüssel die Türen per Fernbedienung ver- und entriegelt werden können. Weiterhin ermöglichen sogenannte Keyless-Schließssysteme ein Kraftfahrzeug ohne aktive Benutzung eines Autoschlüssels zu entriegeln, wenn der Schlüssel des Kraftfahrzeugs in unmittelbarer Nähe des Fahrzeugs erkannt wird. Auch für das Starten des Kraftfahrzeugs ist ein Einstecken des Schlüssels in ein Zündschloss nicht mehr erforderlich. In allen Fällen werden physische Schlüssel verwendet.
  • Üblicherweise wird ein Kraftfahrzeug von mehreren Personen genutzt, wobei jede Person üblicherweise jeweils einen physischen Schlüssel bei sich trägt. Bei einem großen, das Kraftfahrzeug nutzenden Personenkreis muss eine hohe Anzahl von physischen Schlüsseln existieren, wodurch die Gefahr, dass einer der Schlüssel verloren wird und das gesamte Schließsystem ausgetauscht werden muss relativ hoch ist. Anderenfalls könnten wenige, vorhandene Schlüssel innerhalb des großen Personenkreises geteilt werden, wobei dies aufwendig und unpraktisch ist.
  • Aus der DE 10 2005 034 477 A1 ist ein System zur Freigabe einer Funktion einer Vorrichtung mittels eines mobilen Geräts bekannt, wobei an einem mobilen Gerät ein Token mit Schlüsselinformationen zur zeitgesteuerten Freigabe der Funktion der Vorrichtung bereitgestellt wird, die Schlüsselinformationen mittels des mobilen Geräts extrahiert werden und ein digitaler Schlüssel erzeugt wird. Zur Freigabe der Funktion wird der digitale Schlüssel von dem mobilen Gerät an die Vorrichtung übertragen und überprüft, wobei bei erfolgreicher Überprüfung die Freigabe der Funktion der Vorrichtung erfolgt.
  • Aus der US 2022/040557 A1 ist die Speicherung und der Austausch von digitalen Schlüsselzertifikaten in der Blockchain bekannt.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren bereitzustellen, durch welches auf eine einfache und sichere Weise die Nutzung der Vorrichtung durch mehrere Personen ermöglicht werden kann.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur zeitgesteuerten Freigabe zumindest einer Funktion einer Vorrichtung gemäß des Anspruchs 1 gelöst.
  • Zunächst wird ein non-fungible-Token an ein mobiles Gerät bereitgestellt. Der non-fungible-Token wird durch ein Tokenerzeugungssystem, beispielsweise ein von einem Fahrzeughersteller bereitgestelltes System, generiert und ist ein kryptografisch eindeutiges, unteilbares, unersetzbares und überprüfbares Token, das einen bestimmten Gegenstand in einer Blockchain repräsentiert. Der non-fungible-Token enthält Schlüsselinformationen zur zeitgesteuerten Freigabe der Funktion einer Vorrichtung, wobei die Schlüsselinformationen aus dem bereitgestellten non-fungible-Token mittels des mobilen Geräts extrahiert wird und daraus ein digitaler Schlüssel erzeugt wird. Der digitale Schlüssel dient der Authentifizierung des Nutzers und enthält Informationen über den Umfang der freigegebenen Funktionen. Der digitale Schlüssel wird von dem mobilen Gerät an die Vorrichtung übertragen und durch die Vorrichtung überprüft. Hierbei umfasst die Vorrichtung Informationen zur Prüfung der Gültigkeit des digitalen Schlüssels. Die Informationen zur Überprüfung der Gültigkeit des digitalen Schlüssels wird der Vorrichtung von dem Tokenerzeugungssystem bereitgestellt, wobei die Informationen zur Prüfung der Gültigkeit des digitalen Schlüssels bereits der Vorrichtung vor dem Empfangen des digitalen Schlüssels vorlagen. Bei einer erfolgreichen Überprüfung des digitalen Schlüssels erfolgt die Freigabe der Funktion der Vorrichtung.
  • In anderen Worten ausgedrückt. Der non-fungible-Token kann gezielt für unterschiedliche Personen generiert werden, wobei die Personen den non-fungible-Token auf ihrem mobilen Gerät, insbesondere auf ihrem Smartphone abspeichern.
  • Bei einer gewünschten Nutzung einer der Funktionen der Vorrichtung werden aus dem auf dem mobilen Gerät gespeicherten, d.h. in einem sogenannten Wallet vorliegenden, non-fungible-Token Schlüsselinformationen extrahiert und ein digitaler Schlüssel erzeugt. Der digitale Schlüssel enthält wiederum personenspezifische Zugriffsrechte auf die Vorrichtung bzw. auf die Funktionen der Vorrichtung durch die entsprechende Person. Abschließend wird der übertragene digitale Schlüssel durch die Vorrichtung auf seine Gültigkeit überprüft.
  • Unter einer zeitgesteuerten Freigabe der Vorrichtung wird vorzugsweise verstanden, dass die Freigabe der Funktion der Vorrichtung auf einen bestimmten Zeitpunkt und/oder auf eine bestimmte Zeitdauer beschränkt ist. Beispielsweise könnte der Eigentümer eines Kraftfahrzeugs das Kraftfahrzeug einem Dritten zur Nutzung überlassen, wobei der Eigentümer die Nutzung ausschließlich tagsüber zulassen möchte. Hierbei würde der Eigentümer des Kraftfahrzeugs ein derartiges non-fungible-Token für den Dritten generieren lassen, dass mit dem aus dem generierten non-fungible-Token hervorgehenden digitalen Schlüssel ausschließlich eine Freigabe einer Funktion des Kraftfahrzeugs, beispielsweise das Entriegeln der Fahrzeugtüren, ausschließlich zwischen 8 Uhr morgens bis 20 Uhr abends möglich ist. Der das Kraftfahrzeug nutzende Dritte kann den non-fungible-Token auf sein mobiles Gerät laden bzw. der Eigentümer kann den für den Dritten geltenden non-fungible Token dem Dritten senden, so dass der Dritte das Kraftfahrzeug nutzen kann, d.h. die Fahrzeugtüren entriegeln sowie den Motor des Kraftfahrzeugs starten, jedoch ausschließlich in der vom Eigentümer vorgegebenen Zeitspanne. Anderenfalls könnte der Eigentümer die Nutzung auch tageweise freigeben, so dass der Dritte das Kraftfahrzeug nur am Wochenende oder lediglich für eine einzige Woche ab einem vordefinierten Startpunkt nutzen kann.
  • Ein anderer Anwendungsfall ist beispielsweise die Verwendung der zeitgesteuerten Freigabe einer Eingangstür eines Gebäudes, wobei einer Person lediglich der Zugang während einer vorgebebenen Zeitspanne freigegeben wird.
  • Durch ein derartiges Verfahren kann auf eine einfache und sichere Weise die Nutzung einer Vorrichtung bzw. die Freigabe von Funktionen einer Vorrichtung durch mehrere Personen ermöglicht werden, wobei lediglich ein non-fungible-Token durch eine Anweisung einer dafür berechtigten Person generiert werden muss und eine andere Person den non-fungible-Token auf das eigene mobile Gerät speichern muss. Außerdem wird dadurch auf eine einfache Weise gesteuert, zu welchem Zeitpunkt und für welche Zeitdauer die entsprechenden Personen die Vorrichtung nutzen können.
  • Vorzugsweise wird der digitale Schlüssel mittels einer Drahtlosverbindung an die Vorrichtung übertragen. Dadurch dient das mobile Gerät als Funkschlüssel, wobei ein tatsächlicher physischer Schlüssel entfällt. In einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt die Drahtlosverbindung mittels NFC, RFID oder Bluetooth. Dabei können alle Arten der Nahfeldkommunikation NFC, Bluetooth oder RFID des mobilen Geräts genutzt werden, ohne zusätzliche Komponenten am mobilen Gerät vorzusehen, da Kommunikationsvorrichtung für NFC, Bluetooth und/oder RFID Standardbestandteile eines mobilen Geräts, d.h. eines Smartphones, sind.
  • Vorzugsweise ist das mobile Gerät über eine Drahtlosverbindung mit einem Tokenerzeugungssystem verbunden, wobei das non-fungible Token durch das Tokenerzeugungssystem unter Nutzung eines Blockchain-Netzwerks erzeugt wird und an das mobile Gerät übertragen wird. Dabei wird durch das Tokenerzeugungssystem der non-fungible-Token unter Nutzung eines Blockchain-Netzwerks generiert und an das mobile Gerät gesendet. Das non-fungible-Token wird auf dem mobilen Gerät gespeichert und kann zur Freigabe der Funktionen der Vorrichtung genutzt werden. Gleichzeitig sendet das Tokenerzeugungssystem ebenfalls über eine Drahtlosverbindung die Informationen zur Überprüfung der Gültigkeit des aus dem non-fungible-Token ausgehenden und ausgehend vom mobilen Gerät an die Vorrichtung übertragenen digitalen Schlüssels.
  • In einer besonderen Ausgestaltung ist die Vorrichtung ein Kraftfahrzeug, wobei die Funktionen zumindest der Zugang ins Kraftfahrzeug und der Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs sind. Dadurch kann auf eine einfache und sichere Weise die Nutzung des Kraftfahrzeugs durch unterschiedliche Personen ermöglicht werden, wobei durch die zeitgesteuerte Freigabe die Nutzung des Kraftfahrzeugs genau geplant und gesteuert werden kann, so dass zuverlässig vermieden werden kann, dass mehrere Personen das Kraftfahrzeug zum gleichen Zeitpunkt nutzen möchten.
  • Weiterhin können durch den personenspezifisch generierten non-fungible-Token unterschiedliche Sonderfunktion des Kraftfahrzeugs freigegeben werden. Beispielsweise kann bei einem Mietfahrzeug eine zusätzlich durch die Person gebuchte Nutzung eines Navigationssystems freigegeben werden. Anderenfalls kann beispielsweise für bestimmte Personen die Leistung des Kraftfahrzeugs gedrosselt werden, so dass diese Personen ausschließlich mit einer verminderten Fahrleistung fahren können und dadurch die Gefahr eines Unfalls reduziert werden kann.
  • Die Aufgabe wird außerdem durch ein System zur zeitgesteuerten Freigabe zumindest einer Funktion einer Vorrichtung nach einem Verfahren nach Anspruch 1 bis 5 gelöst. Zu den Vorteilen des Systems wird auf die vorhergehenden Absätze verwiesen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur näher erläutert.
  • Die Figur zeigt schematisch ein System zur zeitgesteuerten Freigabe zumindest einer Funktion einer Vorrichtung.
  • Die Figur zeigt ein System 10 zur zeitgesteuerten Freigabe von Funktionen einer Vorrichtung 20, d.h. eines Kraftfahrzeugs 21.
  • Das System 10 umfasst ein erstes mobiles Gerät 30 sowie ein zweites mobiles Gerät 50. Beide mobilen Geräte 30, 50 sind insbesondere als Smartphone ausgeführt und gehören zwei unterschiedlichen Personen bzw. werden von zwei unterschiedlichen Personen genutzt. Die beiden mobilen Geräte 30, 50 werden exemplarisch für mehrere Geräte genutzt, wobei auch 5, 10 oder 100 dem System 10 angehören können.
  • Das System 10 umfasst weiterhin ein Tokenerzeugungssystem 42, welches mit einem Blockchain-Netzwerk 46 verbunden ist, und eine Überprüfungseinheit 22, welche dem Kraftfahrzeug 21 zugeordnet ist.
  • Das System 10 dient einer personenspezifischen und zeitgesteuerten Freigabe von mehreren Funktionen des Kraftfahrzeugs 21. Bei einer erfolgreichen Freigabe sind zumindest das Ent- und Verriegeln der Fahrzeugtüren sowie das Starten des Motors des Kraftfahrzeugs 21 möglich. Zusätzlich können personenspezifisch weitere Funktionen des Kraftfahrzeugs 21 freigegeben werden.
  • Um überhaupt die Freigabe für unterschiedliche Personen zu ermöglichen, muss zunächst für jede Person ein eigener, personenspezifischer non-fungible-Token durch ein Tokenerzeugungssystem 42, welches beispielsweise ein von einem Fahrzeughersteller bereitgestelltes System ist, generiert werden. Anschließend wird der generierte non-fungible-Token über eine Drahtlosverbindung 34, 54 an die mobilen Geräte 30, 50 sowie an die Überprüfungseinheit 22 des Kraftfahrzeugs gesendet. Der jeweilige non-fungible-Token wird auf den mobilen Geräten 30, 50 gespeichert und kann zur Freigabe der Funktionen des Kraftfahrzeugs 20 genutzt werden. Hierfür enthält der non-fungible-Token Schlüsselinformationen, welche durch die mobilen Gerät 30, 50, d.h. durch eine entsprechende Funktion der mobilen Geräte 30, 50, aus dem non-fungible-Token extrahiert werden können. Aus den Schlüsselinformationen wird durch die mobilen Geräte 30, 50 jeweils ein personenspezifischer digitaler Schlüssel erzeugt. Der digitale Schlüssel dient der Authentifizierung des Nutzers. Um die Nutzung des Kraftfahrzeugs 21 zu bewirken, wird der digitale Schlüssel über eine Drahtlosverbindung 32, 52, insbesondere eine Bluetooth- oder NFC-Verbindung, an das Kraftfahrzeug 21, d.h. an die Überprüfungseinheit 22, übertragen, wobei die Überprüfungseinheit 22 den digitalen Schlüssel auf Gültigkeit überprüft. Der digitale Schlüssel kann darin hinterlegte, personenspezifische Informationen über den Umfang der Freigabe der Funktionen enthalten. Alternativ kann das Kraftfahrzeug 21 bereits die dem digitalen Schlüssel zugeordneten Informationen zum Umfang der Freigabe umfassen. Zur Überprüfung des digitalen Schlüssels werden die von dem Tokenerzeugungssystem 42 über eine Drahtlosverbindung 44 an die Überprüfungseinheit 22 übermittelten und dem entsprechenden non-fungible-Token zugeordneten Informationen verwendet. Bei einer erfolgreichen Überprüfung kann die Person das Kraftfahrzeug 21 in einem vorgegebenen Umfang nutzen.
  • Damit kann auf eine einfache und sichere Weise die Nutzung des Kraftfahrzeugs 21 durch unterschiedliche Personen ermöglicht werden, wobei für beliebig viele Personen personenbezogene non-fungible-Tokens erzeugt werden können und diese von den Personen zur Nutzung des Kraftfahrzeugs 21 genutzt werden können.
  • Unter einer zeitgesteuerten Freigabe der Funktionen des Kraftfahrzeugs 21 wird verstanden, dass die Freigabe der Funktionen des Kraftfahrzeugs 21 auf einen bestimmten Zeitpunkt und/oder auf eine bestimmte Zeitdauer beschränkt ist. Dabei kann die Nutzung des Kraftfahrzeugs 21 mit einem aus dem generierten non-fungible-Token hervorgehenden digitalen Schlüssel beispielsweise auf einen Zeitraum zwischen 8 Uhr morgens bis 20 Uhr abends beschränkt sein.
  • Die Generierung des non-fungible-Tokens kann durch die Person angewiesen werden, welche das erste mobile Gerät 30 nutzt und über eine Berechtigung zur Generierung derartiger non-fungible-Tokens verfügt. Um eine Nutzung des Kraftfahrzeugs 21 durch das zweite mobile Gerät 50 zuzulassen, wird durch das mobile Gerät 30 die Anweisung zur Generierung eines neuen non-fungible-Tokens an das Tokenerzeugungssystem 42 übertragen, wobei das Tokenerzeugungssystem 42 den neuen non-fungible-Token generiert und an das zweite mobile Gerät 50 überträgt. Gleichzeitig werden die Informationen zur Überprüfung des zum neu generierten non-fungible-Token dazugehörigen digitalen Schlüssels an die Überprüfungseinheit 22 übermittelt.
  • Es sind auch andere konstruktive Ausführungsformen als die beschriebenen Ausführungsformen möglich, die in den Schutzbereich des Hauptanspruchs fallen. Insbesondere ist das Verfahren nicht auf ein Kraftfahrzeug beschränkt und kann beispielsweise auch bei einer Eingangstür eines Gebäudes oder einem Bankschließfach eingesetzt werden.

Claims (6)

  1. Verfahren zur zeitgesteuerten Freigabe von zumindest einer Funktion einer Vorrichtung (20, 21), umfassend: Bereitstellen eines non-fungible-Token an ein mobiles Gerät (30, 50), wobei der non-fungible-Token Schlüsselinformationen zur zeitgesteuerten Freigabe der Funktion einer Vorrichtung (20, 21) enthält, Extrahieren der Schlüsselinformationen aus dem bereitgestellten non-fungible-Token mittels des mobilen Geräts (30, 50), Erzeugen eines digitalen Schlüssels basierend auf den extrahierten Schlüsselinformationen, Übertragen des digitalen Schlüssels von dem mobilen Gerät (30, 50) an die Vorrichtung (20, 21), und Überprüfen des übertragenen digitalen Schlüssels durch die Vorrichtung (20, 21), wobei bei erfolgreicher Überprüfung die Freigabe der Funktion der Vorrichtung (20, 21) erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der digitale Schlüssel mittels einer Drahtlosverbindung (32) an die Vorrichtung (20) übertragen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtlosverbindung (32) eine mittels NFC, RFID oder Bluetooth erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Gerät (30, 50) über eine Drahtlosverbindung (44, 54) mit einem Tokenerzeugungssystem (42) verbunden ist, wobei das non-fungible Token durch das Tokenerzeugungssystem (42) unter Nutzung eines Blockchain-Netzwerks (46) erzeugt wird und an das mobile Gerät (30, 50) übertragen wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (20) ein Kraftfahrzeug (21) ist, wobei die Funktionen zumindest der Zugang ins Kraftfahrzeug (21) und der Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs (21) sind.
  6. System zur zeitgesteuerten Freigabe von zumindest einer Funktion einer Vorrichtung (20, 21) nach einem Verfahren nach Anspruch 1 bis 5.
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