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Fingerabdrucksensor im Auto

Sicherheit oder Komfort? Oder beides?

14. November 2016, 8:19 Uhr | Ralf Higgelke

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Welche Fingerabdruckerkennung ist die beste?

Heute ist der von der Industrie bevorzugte biometrische Indikator der Fingerabdruck. Dies ist deshalb so, weil die Funktion des Fingerabdrucksensors von den Benutzern verstanden wird und sich die Technik der Fingerabdruckerkennung in der Mobilgeräte-Industrie bewährt hat.

Den Fahrzeugherstellern stehen heute drei Techniken zur Fingerabdruckerkennung zur Verfügung:

Die kapazitive Fingerabdruckerkennung wird in den weltweit meistverkauften Smartphones eingesetzt. Ihre äußerst geringe Größe – ein Sensor mit wenigen Mikrometern Dicke und ein kleines Controller-IC – und ihr geringer Energiebedarf machen sie äußerst attraktiv. In einer kleinen Anzahl von Fällen kann die kapazitive Fingerabdruckerkennung wegen zu trockener Finger ausfallen oder weil der Benutzer ausgeprägte Narben oder Schwielen an den Fingern hat.
Die optische Fingerabdruckerkennung ist den Reisenden vertraut, die in die USA eingereist sind, wo ein Bild des Fingerabdrucks erfasst und mit den Informationen im Pass verknüpft wird. Ein optischer Sensor ist hochzuverlässig und genau, benötigt jedoch eine Hintergrundbeleuchtung, um den Finger zu beleuchten, und ist im Vergleich zu kapazitiven Lösungen eher sperrig.
Die Ultraschallerkennung ermöglicht eine zuverlässige Erkennung von Fingerabdrücken in 3D, hat jedoch noch nicht den Weg in Mainstream-Mobilgeräte gefunden. Sie ist heute eine teure Option, die sich noch nicht bewährt hat.

Die Vorteile, die Hersteller von Smartphones bei der kapazitiven Fingerabdruckerkennung sehen, machen diese für die Automobilindustrie ebenso attraktiv. Insbesondere der extrem dünne Sensor gibt den Fahrzeugentwicklern völlige Freiheit beim Styling, der Form und der Konfiguration der Sensoreinheit entsprechend der Gestaltung und der Funktionen des Innenraums.

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Von Synaptics [2] entwickelte Prototypen und Vorführmodelle zeigen, wie sich ein Fingerabdrucksensor elegant in die normale Inneneinrichtung eines Fahrzeugs einfügt, ohne zusätzliche Fläche zu beanspruchen und die Optik des Innenraums zu stören. Fingerabdrucksensoren lassen sich beispielsweise in ein berührungsempfindliches Eingabefeld im Lenkrad integrieren (Bild 2).

Dank dieses platzsparenden Designs kann der Fahrer den Fingerabdrucksensor bedienen, ohne eine Hand vom Lenkrad nehmen zu müssen. Bei diesem Vorführmodell ist der Fingerabdrucksensor außerdem mit einem Drucksensor kombiniert, der im Sensorfeld integriert ist. Dadurch kann die Authentifizierung davon abhängig gemacht werden, dass das Feld bewusst gedrückt wird. So wird die Gefahr vermieden, dass der Fahrer unbeabsichtigt eine Zahlung autorisiert, nur weil er die Hände aufs Lenkrad legt.

Anforderungen an die Implementierung

Eine Fingerabdruckerkennung erfolgreich zu implementieren hängt von drei Faktoren ab: der mechanischen Bemessung des Sensorfelds, der Empfindlichkeit des Controller-ICs und von den Algorithmen, die auf dem IC laufen, um Fingerabdrücke zu akzeptieren oder abzuweisen. Das Controller-IC und die darauf laufende Software können von Zulieferern bezogen werden. Die Lösungen von Synaptics zur automotiven Fingerabdruckerkennung beruhen auf Techniken, die weltweit bereits in Millionen von Smartphones erfolgreich zum Einsatz kommen. Die dort gewonnene Erfahrung und die Weiterentwicklung sorgen dafür, dass die Automobil-Implementierungen die gleiche hohe Leistung wie im Mobiltelefon erreichen.

Die mechanische Ausführung – Größe und Dicke des Sensorfelds sowie Material und Position im Fahrzeug – gibt der Fahrzeughersteller vor. Hierbei können die OEMs von der Erfahrung profitieren, die Synaptics im Smartphonemarkt gewonnen hat. So haben die Hersteller von Smartphones schon mit vielen verschiedenen Konfigurationen des Sensorfelds experimentiert. Einige haben gut funktioniert, andere weniger gut. Aufgrund des Wissens aus früheren Entwicklungsvarianten können die Automobilhersteller ihre Sensoren schneller entwickeln und Experimente mit bekanntermaßen nicht funktionierenden Konfigurationen von vornherein vermeiden.

Die kapazitive Erkennung hat sich bewährt und erfüllt aus Sicht von Synaptics alle Voraussetzungen, um sich als primäre Technik zur Fingerabdruckerkennung im Fahrzeug durchzusetzen. Die Zukunft wird zeigen, ob sie sich in der Automobilindustrie langfristig durchsetzen kann, und zweifelsohne werden optische, Ultraschall- und andere Techniken untersucht werden und möglicherweise werden auch andere Formen der biometrischen Erkennung eingeführt.