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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Fahrzeugüberwachung.
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Stand der Technik
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Dem
Diebstahl von Fahrzeugen bzw. dem Einbruch in Fahrzeuge wird heute
mit Wegfahrsperren und ausgefeilten Alarmanlagen begegnet. Die Wegfahrsperren
können
jedoch elektronisch ausgeschaltet und die Alarmanlagen schnell überwunden werden.
Aufgrund der großen
Anzahl der Fehlalarme, die in der Regel deutlich höher ist
als die Anzahl der berechtigten Aktivierungen, werden aktivierte Alarmanlagen
oft nicht beachtet. Zur Überwindung der
Wegfahrsperre werden die Fahrzeuge oft abgeschleppt oder weggetragen.
Dem kann beispielsweise durch die Installation einer Sensorik in
dem Fahrzeug begegnet werden, welche die Bewegungen des Fahrzeugs
erkennt und bei unberechtigter Bewegung einen Alarm auslöst. Flottenbetreiber
sichern ihre Fahrzeuge daher mittlerweile auch mithilfe von GPS-Peilsendern
(GPS: Global Positioning System). Die Ortungsgenauigkeit hängt dabei
von der Sichtbarkeit der GPS-Satelliten für den jeweiligen GPS-Sender sowie von
einem geeigneten Serviceprovider ab. Für Privatpersonen ist diese
Technik aus Kostengründen
in der Regel jedoch nicht oder wenig attraktiv.
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Zur
Diebstahlüberwachung
kann ferner die Fahrzeug-zu Infrastruktur-Kommunikation ausgenutzt
werden, welche heutzutage häufig
im Umfeld elektronischer Mauterhebung anzutreffen ist. Des Weiteren
sind Systeme bekannt, welche aktuelle Informationen über den
Straßenzustand,
den Verkehr, die POI (POI: Point of Interest) in entsprechend ausgerüstete Fahrzeuge übertragen.
Die großflächige Nutzung
dieser Systeme scheitert jedoch an der gegenwärtig zu geringen Technologieverbreitung
sowie an der fehlenden Infrastruktur.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein effizientes Konzept zur
Fahrzeugüberwachung insbesondere
auf der Basis der Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation zu schaffen. Diese Aufgabe wird
durch die Merkmale der unabhängigen
Patentansprüche
gelöst.
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Offenbarung der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt betrifft die Erfindung eine Fahrzeugüberwachungseinheit zur Verwendung in
einem Fahrzeug. Die Fahrzeugüberwachungseinheit
umfasst eine Bereitstellungsvorrichtung, beispielsweise einen Speicher,
zum Bereitstellen einer Fahrzeugidentifikationsinformation und einen
Sender zum Aussenden eines Fahrzeugüberwachungssignals, das die
Fahrzeugidentifikationsinformation umfasst.
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Die
Fahrzeugidentifikationsinformation kann eine vorbestimmte Identifikationsnummer
sein, auf deren Basis das Fahrzeug eindeutig identifizierbar ist.
Die vorbestimmte Identifikationsnummer kann beispielsweise eine
Fahrzeugfahrgestellnummer oder eine Fahrzeugmotornummer oder eine
Fahrzeugkarosserienummer oder eine kodierte Nummernfolge sein.
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Gemäß einer
Ausführungsform
kann die Fahrzeugüberwachungseinheit
eine Positionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer Position des Überwachungssystems
oder des Fahrzeugs, beispielsweise eine GPS-Einrichtung, umfassen.
Die Positionsbestimmungseinrichtung bestimmt beispielsweise die
geografische Position des Fahrzeugs und liefert Fahrzeugpositionsinformation,
die auf die Position des Überwachungssystems
oder des Fahrzeugs hinweist. Die Fahrzeugpositionsinformation kann
beispielsweise mit dem Fahrzeugüberwachungssignal
ausgesendet werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
umfasst die Fahrzeugüberwachungseinheit
einen oder mehrere Empfänger
zum Empfangen eines Empfangssignals, das unter Verwendung eines
ersten kryptografischen Schlüssels,
beispielsweise eines öffentlichen
kryptografischen Schlüssels,
kodierte Daten umfasst. Die Fahrzeugüberwachungseinheit kann ferner
eine Kryptografieeinrichtung umfassen, die ausgebildet ist, die
kodierten Daten unter Verwendung eines zweiten kryptografischen
Schlüssels,
beispielsweise eines privaten kryptografischen Schlüssels, zu
entschlüsseln,
um dekodierte Daten zu erhalten. Der erste und der zweite kryptografische
Schlüssel
bilden dabei bevorzugt ein kryptografisches Schlüsselpaar zum Ver- und Entschlüsseln von
Daten gemäß einem der
bekannten Verschlüsselungsverfahren.
Die Fahrzeugüberwachungseinheit
umfasst ferner eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der dekodierten Daten
mit Referenzdaten, wobei ein Vergleichsergebnis durch den Sender
in Form eines Vergleichssignals ausgesendet wird. Entsprechen die
dekodierten Daten den Referenzdaten, so ist das Vergleichsergebnis
positiv, so dass das Vergleichssignal ein positives Vergleichsergebnis
aussendet. Unterscheiden sich die dekodierten Daten von den Referenzdaten, so
ist das Vergleichsergebnis negativ und der Sender sendet ein Vergleichssignal
aus, das das negative Vergleichsergebnis anzeigt. Gemäß einer
Ausführungsvariante
unterbleibt die Aussendung eines negativen Vergleichsergebnisses.
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Der
Sender der Fahrzeugüberwachungseinheit
kann ferner ein Freigabesignal aussenden, das auf eine Fahrzeugfreigabe
hinweist. Die Fahrzeugfreigabe bedeutet beispielsweise, dass die
Fahrzeugüberwachung
beendet werden soll und/oder dass das Fahrzeug aus einem Parkhaus
nach Entrichtung einer Gebühr
ausgecheckt werden kann und/oder dass eine Diebstahlwarnanlage deaktiviert
wird.
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Gemäß einem
Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung einer Fahrzeugüberwachungseinheit
mit einer Bereitstellungsvorrichtung und einem Sender gemäß den vorstehenden
Ausführungen
in einem Fahrzeug.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrzeugüberwachungssystem
zur Verwendung außerhalb
eines Fahrzeugs. Das Fahrzeugüberwachungssystem
kann mobil oder stationär sein
und mit der Fahrzeugüberwachungseinheit
zur Verwendung innerhalb des Fahrzeugs zusammenwirken.
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Das
Fahrzeugüberwachungssystem
zur Verwendung außerhalb
des Fahrzeugs umfasst einen Empfänger
zum Empfangen eines Empfangssignals und eine Feststellungseinrichtung
zum Feststellen, ob das Empfangssignal eine vorbestimmte Fahrzeugidentifikationsinformation
oder eine vorbestimmte Fahrzeugpositionsinformation, die auf eine
vorbestimmte Fahrzeugposition hinweist, umfasst. Das Fahrzeugüberwachungssystem
umfasst ferner eine Hinweiseinrichtung, die ein Hinweissignal erzeugt, falls
das Empfangssignal die vorbestimmte Fahrzeugidentifikationsinformation
und/oder die vorbestimmte Fahrzeugpositionsinformation nicht umfasst.
Das Fahrzeugüberwachungssystem
kann ferner einen Sender zum Aussenden des Hinweissignals beispielsweise
an eine zentrale Überwachungsstelle aufweisen.
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Gemäß einer
Ausführungsform
umfasst das Fahrzeugüberwachungssystem
eine Kryptografieeinrichtung zum Verschlüsseln von Daten unter Verwendung
eines ersten kryptografischen Schlüssels eines kryptografischen
Schlüsselpaars,
um verschlüsselte
Daten zu erhalten. Ferner ist ein Sender zum Aussenden der verschlüsselten
Daten vorgesehen. Die verschlüsselten
Daten werden beispielsweise zu einer Fahrzeugüberwachungssystem in dem Fahrzeug
gesendet, die diese wie vorstehend beschrieben entschlüsselt und
ein Vergleichssignal aussendet. Das Fahrzeugüberwachungssystem außerhalb
des Fahrzeugs kann ferner einen Empfänger umfassen, der das Vergleichssignal
empfängt,
wobei bei einem negativen Vergleichsergebnis beispielsweise das
Hinweissignal erzeugt wird. Bei einem positiven Vergleichsergebnis
wird die Überwachung beispielsweise
fortgesetzt.
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Gemäß einer
Ausführungsform
ist das Fahrzeugüberwachungssystem
ausgebildet, eine Mehrzahl von Fahrzeugen sukzessive oder parallel
zu überwachen.
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Gemäß einem
Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrzeugüberwachungsverfahren zum Überwachen
eines Fahrzeugs mit Bereitstellen einer Fahrzeugidentifikationsinformation
und Aussenden eines Fahrzeugüberwachungssignals,
das die Fahrzeugidentifikationsinformation umfasst. Weitere Verfahrensschritte
ergeben sich direkt aus der Funktionalität des Fahrzeugüberwachungssystems
zur Verwendung in einem Fahrzeug.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrzeugüberwachungsverfahren
zum Überwachen
eines Fahrzeugs mit den Schritten des Empfangens eines Empfangssignals,
des Feststellens, ob das Empfangssignal eine vorbestimmte Fahrzeugidentifikationsinformation
oder eine vorbestimmte Fahrzeugpositionsinformation, die auf eine vorbestimmte
Fahrzeugposition hinweist, umfasst. Das Fahrzeugüberwachungsverfahren umfasst
ferner den Schritt des Erzeugens eines Hinweissignals, falls das
Empfangssignal die vorbestimmte Fahrzeugidentifikationsinformation
oder die vorbestimmte Fahrzeug positionsinformation nicht umfasst.
Weitere Verfahrensschritte ergeben sich direkt aus der Funktionalität des Fahrzeugüberwachungssystems zur
Verwendung außerhalb
eines Fahrzeugs.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Ausführungsbeispiele
werden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm einer Fahrzeugüberwachungseinheit
zur Verwendung in einem Fahrzeug;
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2 ein
Blockdiagramm eines Fahrzeugüberwachungsszenarios;
und
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3 ein
Ablaufdiagramm eines Fahrzeugüberwachungsverfahrens.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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1 zeigt
ein Blockdiagramm einer Fahrzeugüberwachungseinheit
mit einer Bereitstellungsvorrichtung 101 zum Bereitstellen
einer Fahrzeugidentifikationsinformation und einem Sender 103 zum Aussenden
eines Fahrzeugüberwachungssignals
mit der Fahrzeugidentifikationsinformation.
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Optional
umfasst die Fahrzeugüberwachungseinheit
eine Positionsbestimmungseinrichtung 105, beispielsweise
eine GPS-Einheit, und eine Vergleichseinrichtung 109 zum
Vergleichen der empfangenen Daten mit Referenzdaten, die mit dem
Sender 103 gekoppelt sein können, sowie eine Kryptographieeinrichtung 111,
die der Vergleichseinrichtung 109 zum Entschlüsseln der
empfangenen Daten vorgeschaltet sein kann.
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Die
Fahrzeugüberwachungseinheit
kann ferner optional einen Kodierer zum Kodieren des Fahrzeugüberwachungssignals
gemäß einem
Kodierungsschema, beispielsweise gemäß einem Code-Division-Multiplexing-Access-Schema
oder einem Frequency-Hopping-Schema oder gemäß einem kryptografischen Schema
aufweisen. Dadurch wird sichergestellt, dass ein Fahrzeugüberwachungssystem
außerhalb
des Fahrzeugs das kodierte Fahrzeugüberwachungssignal empfangen
und, nach einer Dekodierung, dem Fahrzeugüberwachungssystem innerhalb
des Fahrzeugs eindeutig zuordnen kann.
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2 zeigt
ein Fahrzeugüberwachungsszenario
mit einer Fahrzeugüberwachungseinheit 201 in Form
einer On-Board Unit (OBU), die innerhalb eines Fahrzeugs 203 angeordnet
ist. Die Fahrzeugüberwachungseinheit 201 ist
beispielsweise mit einer Antenne 205 gekoppelt, über die
die innerhalb des Fahrzeugs 203 angeordnete Fahrzeugüberwachungseinheit 201 mit
einem beispielsweise stationären
Fahrzeugüberwachungssystem 207 und/oder
mit einem mobilen Fahrzeugüberwachungssystem 209 außerhalb
des Fahrzeugs kommunizieren kann.
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Das
Fahrzeug 203 kann beispielsweise mit einer OBU 201 ausgerüstet werden,
welche mit stationären
oder mobilen Sende-Empfangsstationen 207 bzw. 209 in
Kontakt treten kann. Wird die Überwachung
beispielsweise zum Zwecke des Diebstahlschutzes aktiviert, so übermittelt
das Fahrzeug 203 regelmäßig eine
Identifikation, beispielsweise eine Fahrgestellnummer und/oder eine
aktuelle Fahrzeugposition an die stationäre Einheit 207. Wird
das Fahrzeug bewegt oder wird die Verbindung zum Fahrzeug unterbrochen,
ohne dass zuvor die Überwachung
oder der Diebstahlschutz deaktiviert wurden, so kann die stationäre Einheit 207 einen
Alarm auslösen.
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Stationäre Fahrzeugüberwachungssysteme zur
Verwendung außerhalb
des Fahrzeugs können beispielsweise
in öffentlichen
Parkeinrichtungen installiert werden und so die abgestellten Fahrzeuge überwachen.
Gemäß einem
Aspekt kann die Fahrzeugüberwachung
dem Diebstahlschutz dienen. Gemäß einem
weiteren Aspekt kann auf der Basis der Fahrzeugüberwachung beispielsweise in
Parkeinrichtungen eine effiziente Erfassung, Zuordnung und Berechnung
der Parkgebühren
realisiert werden. Übermittelt
die innerhalb des Fahrzeugs 203 angeordnete Fahrzeugüberwachungseinheit 201 beispielsweise
regelmäßig die
Fahrzeugidentifikationsinformation an das Fahrzeugüberwachungssystem 207,
so kann dieses die Parkdauer bestimmen. Beim Verlassendes Parkhauses
kann die Fahrzeugüberwachungseinheit 201 ein
Freigabeanforderungssignal aussenden, das dem stationären Fahrzeugüberwachungssystem 207 die
Bereitschaft des Verlassens des Parkhauses anzeigt. Ansprechend
auf dieses Signal kann das stationäre Fahrzeugüberwachungssystem 207 die
Gebühren
berechnen und bei deren Entrichtung die Fahrzeugüberwachung beenden oder ein
Freigabesignal aussenden, das das überwachte Fahrzeug freigibt.
Auf dieses Freigabesignal ansprechend kann beispielsweise eine Parkhausschranke
geöffnet
werden, so dass das überwachte
Fahrzeug das Parkhaus verlassen kann.
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Darüber hinaus
kann das stationäre
Fahrzeugüberwachungssystem 207 beispielsweise
durch private Benutzer am Wohnort verwendet und eingerichtet wer den.
So steht das stationäre
Fahrzeugüberwachungssystem
mit dem innerhalb des Fahrzeugs angeordneten Fahrzeugüberwachungssystem in
Kontakt und überwacht
dieses.
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Das
Fahrzeugüberwachungssystem
außerhalb
des Fahrzeugs kann ferner mobil ausgelegt werden, wie in 2 verdeutlicht.
Das mobile Fahrzeugüberwachungssystem 209 kann
beispielsweise bei Bedarf durch den Benutzer mitgeführt und
beispielsweise am Zielort in Betrieb genommen werden, so dass das
Fahrzeug auch bei fehlender installierter Überwachungseinheit gesichert
werden kann. Hierzu trägt
der Benutzer beispielsweise das mobile Fahrzeugüberwachungssystem 209 mit
sich, das mit der in dem Fahrzeug 203 angeordneten Fahrzeugüberwachungseinheit 201 in
Verbindung steht, sodass das Fahrzeug überwacht werden kann.
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Das
erfindungsgemäße Fahrzeugüberwachungssystem
zur Verwendung außerhalb
von Fahrzeugen ist frei erweiterbar und ausbaubar. Durch beispielsweise öffentlich
installierte Fahrzeugüberwachungssysteme
in Form von Überwachungsstationen in
Städten,
auf Autobahnen oder an Grenzübergängen können gestohlene
Fahrzeuge wieder aufgefunden werden. Darüber hinaus kann die Fahrzeugüberwachungseinheit
innerhalb eines Fahrzeugs beispielsweise als elektronische Wegfahrsperre
eingesetzt werden und das Fahrzeug ansprechend auf ein Hinweissignal
eines außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Fahrzeugüberwachungssystems still legen.
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3 verdeutlicht
das erfindungsgemäße Konzept
anhand eines Ablaufdiagramms. In Schritt 301 wird der Schutz
aktiviert. Die Identifikation und/oder die Position des Fahrzeugs
werden in Schritt 303 abgefragt. Danach wird in Schritt 305 überprüft, ob die
abgefragten Daten empfangen wurden. Wurden die Daten empfangen,
so wird in Schritt 307 überprüft, ob die übermittelten
Daten korrekt sind und beispielsweise dem überwachten Fahrzeug zugeordnet
werden können.
Sind die Daten korrekt, so kann in Schritt 309 abgefragt
werden, ob die Fahrzeugüberwachung
deaktiviert werden soll. Soll die Fahrzeugüberwachung deaktiviert werden,
so wird das Fahrzeug in Schritt 311 freigegeben. D. h.
z. B. eine Diebstahlüberwachung
des Fahrzeugs wird deaktiviert. Soll die Überwachung hingegen nicht deaktiviert
werden, so wird mit Schritt 303 weiter verfahren.
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Wurde
in den Schritten 303 oder 305 festgestellt, dass
die abgefragten Daten entweder nicht empfangen wurden oder nicht
korrekt sind, so wird in Schritt 313 Alarm ausgelöst.
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Weiterhin
kann das stationäre
oder mobile Fahrzeugüberwachungssystem 207, 209 einen
Empfänger
zum Empfangen eines Empfangssignals aufweisen, das unter Verwendung
eines ersten kryptografischen Schlüssels codierte Daten umfasst.
Mit einer Kryptografieeinrichtung können die codierten Daten unter
Verwendung eines zweiten kryptografischen Schlüssels, der mit dem ersten kryptografischen
Schlüssel
ein kryptografisches Schlüsselpaar bildet,
entschlüsselt
werden, um decodierte Daten zu erhalten. Die decodierten Daten werden
dann in einer Vergleichseinheit mit Referenzdaten verglichen, um ein
Vergleichsergebnis zu erhalten. Die Kryptografieeinrichtung sowie
die Vergleichseinheit sind ebenfalls in dem stationären oder
mobilen Fahrzeugüberwachungssystem 207, 209 enthalten.
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Das
erfindungsgemäße Konzept
kann entweder in Hardware oder in Software realisiert werden. So
können
die Fahrzeugüberwachungssysteme und
Fahrzeugüberwachungseinheiten
beispielsweise programmtechnisch eingerichtete Vorrichtungen sein,
die ausgebildet sind, Computerprogramme zum Durchführen zumindest
eines der erfindungsgemäßen Verfahren
auszuführen.