DE19701039C1 - Verfahren zur Sicherung von Positionsdaten und Verkehrstelematikgerät - Google Patents

Verfahren zur Sicherung von Positionsdaten und Verkehrstelematikgerät

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Sicherung von Positionsdaten in einem Verkehrstelematikgerät sowie einem Verkehrstelematikgerät nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Unter dem Begriff Verkehrstelematik versteht man Systeme, die zur Kommunikations-, Leit- und Informationstechnik im Verkehrsbereich Anwendung finden. Verkehrstelematikgeräte, die in der Lage sind verschiedene Funktionen in einem Fahrzeug auszuführen, werden in der noch nicht veröffentlichten DE 196 40 735 beschrieben.
Dieses Verkehrstelematikgerät hat auch die Möglichkeit, die Position eines gestohlenen Fahrzeugs, das ein solches Gerät an Bord hat, automatisch an eine Zentrale zu senden. Die Position des Fahrzeugs wird dabei mittels einer Empfangs-/Auswerteeinheit für globale Positionssignale bestimmt. Die aktuelle Position des Fahrzeugs wird in diesem bekannten Telematikgerät unverschlüsselt an die Zentrale übertragen. Ein Diebstahl wird in der Zentrale z. B. dadurch erkannt, daß das Fahrzeug ein vom Fahrer definiertes Fahrgebiet verläßt.
Aus der Veröffentlichung "Ortung und Navigation mit GPS und Glonass" IK, 46, 1996, Heft 3, Seite 10 bis 16 ist bekannt, mit Hilfe eines Satellitenortungssystems und einer digitalen Karte eine Koppelortung zur Bestimmung der aktuellen Fahrzeugposition durchzuführen. Zur Diebstahlsüberwachung des Fahrzeugs wird weiter vorgeschlagen, diese aktuelle Fahrzeugposition mittels eines mitgeführten Funkgerätes an eine Zentrale zu senden.
In der DE 44 02 612 C2 ist ein Verfahren zur Überwachung einer berechtigten Benutzung von Verkehrswegen und/oder Verkehrsflächen vorgeschlagen. Hier werden an geeigneten Stellen der Verkehrsfläche Überwachungseinrichtungen (Kameras) angebracht, welche beispielsweise das Kennzeichen von solchen Fahrzeugen erfassen, die die Überwachungseinrichtungen passieren. Diese Daten werden auf Benutzungsberechtigung geprüft, mit gespeicherten Berechtigungsdaten verglichen und, wenn ein positives Vergleichsergebnis vorliegt, die berechtigte Benutzung der Verkehrsfläche angezeigt.
In der US 5,594,454 wird ein Gerät vorgeschlagen, mit dem mit Hilfe von GPS-Satelliten und einem Telemetrie-Sender die Flugbahnen von Raketen, Flugkörpern, Ballons usw. berechnet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Positions­ daten, die in einem Verkehrstelematikgerät eines Kraftfahr­ zeuges bestimmt werden, aus Sicherheitsgründen nur dem­ jenigen zugänglich zu machen, der zur Nutzung dieser Daten berechtigt ist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Positionssignale, die im Verkehrstele­ matikgerät von der Empfangs-/Auswerteeinheit empfangen und ausgewertet werden, in einer nur für den berechtigten Be­ nutzer zugänglichen Form vorliegen. Die Daten sind im allgemeinen verschlüsselt und können nicht von einem be­ liebigen Dritten ausgelesen werden. Damit wird verhindert, daß im Fall eines Diebstahls des Fahrzeugs mit dem Verkehrs­ telematikgerät die Positionsdaten, die einen Hinweis auf die unerlaubte Benutzung geben können, manipuliert werden.
Durch die in den Unteransprüchen ausgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unab­ hängigen Anspruch angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist es, daß für die Verschlüsselung der Positionsdaten ein fester Schlüssel von einem externen Programmiergerät über die Funkschnittstelle an die Empfangs-/Auswerteeinheit übermittelt wird. Alternativ dazu kann der feste Schlüssel schon werksseitig in der Empfangs-/Auswerteeinheit und der Funkschnittstelle einprogrammiert werden.
Vorteilhafter Weise kann ein Schlüssel nur einmalig über­ tragen werden. Anschließend ist dieser Bereich des Speichers vor weiterem Überschreiben geschützt. Dadurch wird verhin­ dert, daß durch eine neuerliche Übertragung eines Schlüssels ein unberechtigter Benutzer sich Zugang zu den Positions­ daten verschafft. Die Daten der Empfangs-/Auswerteeinheit werden an die Telematikeinheit verschlüsselt übertragen.
Alternativ dazu ist auch ein Übertragungsverfahren denkbar, bei dem die Daten selbst unverschlüsselt vorliegen, die Berechtigung zum Zugang zu den Daten allerdings über eine elektronische Unterschrift erfolgt.
Im weiteren Verfahrensverlauf ist es von Vorteil, daß die Daten von der Telematikeinheit auch verschlüsselt an die Zentrale übertragen werden. Dort bleiben sie in verschlüs­ selter Form und somit für die unberechtigten Benutzer unlesbar gespeichert, bis der berechtigte Benutzer den Schlüssel freigibt.
Das Verlassen des Freifahrbereiches wird vorteilhafter Weise im Verkehrstelematikgerät selbst aus den verschlüsselten Positionsdaten bestimmt. Damit wird die Zentrale erst dann benachrichtigt, wenn die Positionsdaten des Fahrzeugs nicht mehr innerhalb des Freifahrbereiches liegen.
Das erfindungsgemäße Verkehrstelematikgerät mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs besitzt mindestens in der Empfangs-/Auswerteeinheit ein Speicher­ mittel, in dem der Schlüssel für die Verschlüsselung der Positionsdaten abgelegt ist. Zusätzlich ist es auch von Vorteil, daß sowohl in der Empfangs-/Auswerteeinheit als auch in der Funkschnittstelle Speicher für den Schlüssel vorhanden sind. Diese Speichermittel können z. B. EEPROMs sein.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 die schematische Darstellung eines Verkehrstelematikgeräts und Fig. 2 zeigt die zugehörige Zentrale.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Fig. 1 ist ein Verkehrstelematikgerät 5 dargestellt, das zumindest zwei Komponenten enthält, nämlich die Empfangs-/Auswerteeinheit 3 für globalen Positionssignale mit einem Speicher 13 und eine Schnittstelle für eine Punkt zu Punkt Funkverbindung, im allgemeinen eine GSM-Schnittstelle 2. Die GPS-Signale 12 werden von der Empfangs-/Auswerteeinheit 3 empfangen. Eine Steuereinheit 15 mit internen Speichermitteln ist mit der Funkschnittstelle 2 und 3 verbunden. Die Schnittstelle 2 ist über die interne Verbindung 14 mit der Steuereinheit 15 und mit der Empfangs-/Auswerteeinheit 3 verbunden. Über die Funkverbindung 7 erreicht das Telematikgerät 5 die Zentrale 4. Ein Programmiergerät 1 stellt über die Verbindungen 6 Kontakt zur Schnittstelle 2 und zur Empfangs-/Auswerteeinheit 3 her.
Nach Fig. 2 werden in der Zentrale 4 von einer Verbindungsstelle zum Benutzer 21 Schlüsseldaten 8 eingebracht und Positionsdaten im Klarcode 9 an den Benutzer 20 ausgegeben.
Ein Telematikgerät 5 kann eine Vielzahl von Komponenten und Funktionen, wie Radio, Anzeigen und Bedieneinheiten enthalten. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist zunächst die Empfangs-/Auswerteeinheit 3 notwendig, die Signale 12 z. B. der NAVSTAR-Satelliten, die GPS-(Global Positioning System) Signale aussenden, empfängt. Diese Signale 12 werden ausgewertet und die aktuelle Position des Verkehrstelematikgeräts 5, mithin des Fahrzeugs berechnet. Diese aktuellen Positionsdaten werden über die Steuereinheit 15 und Leitung 14 an die Funkschnittstelle 2 übermittelt.
Von der Funkschnittstelle 2 wird der Kontakt über eine Funkstrecke 7 zu einer Zentrale 4 hergestellt. Diese Zentrale 4 ist dafür verantwortlich, die aktuellen Positionen des Fahrzeugs auszuwerten und das Verlassen eines vorher vereinbarten Freifahrbereichs durch das Fahrzeug zu detektieren.
Um die relevanten Positionsdaten nicht einem freien Zugriff und der Manipulation von nicht berechtigten Benutzern auszu­ setzen, müssen die Positionsdaten verschlüsselt werden.
Für eine Verschlüsselung der Positionsdaten wird ein Schlüssel 8 in einem Speicher 13 der Empfangs- und Auswerteeinheit 3 abgelegt. Die Empfangs-/Auswerteeinheit 3 hat dann die Möglichkeit, die empfangenen Positionssignale 12 der GPS-Sender aufzubereiten und mit dem Schlüssel 8 zu verschlüsseln.
Das Ablegen des Schlüssels beginnt mit der Übertragung des Schlüssels 8 von der Zentrale 4 an die Funkschnittstelle 2. Diese Übertragung erfolgt bei der ersten Inbetriebnahme des Telematikgeräts 5. Das Telematikgerät empfängt den Schlüssel 8 über die Funkschnittstelle 2 und gibt den Schlüssel 8 an die Steuereinheit 15 und an die Empfangs-/Auswerteeinheit 3 weiter. Die Empfangs-/Auswerteeinheit 3 legt den Schlüssel 8 in einem Speichermittel 13 ab, die Speicherinheit 15 speichert ihn in ihrem internen Speicher. Die Empfangs-/Auswerteeinheit 3 empfängt Positionssignale 12 und bereitet sie mit Hilfe des Schlüssels 8 auf. Die so verschlüsselten Positionsdaten 11 werden an die Steuereinheit 15 weitergegeben, in der sie ebenfalls abgespeichert werden. Ist für ein Fahrzeug eine Freifahrzone vereinbart, ist es sinnvoll erst dann die verschlüsselten Daten an die Zentrale weiterzumelden, wenn sich das Fahrzeug außerhalb dieser Zone befindet. Dazu ist es nötig, daß die Positionsdaten innerhalb des Verkehrstelematikgeräts 5 ausgewertet und mit den Daten der Freifahrzone verglichen werden. Die Entscheidung, ob ein Fahrzeug die Freifahrzone verlassen hat oder nicht, wird von der Steuereinheit 15 gefällt. Daher nimmt die Steuereinheit anhand des ihr bekannten Schlüssels 8 die Auswertung der Positionsdaten 11 vor und vergleicht sie mit den Daten der Freifahrzone. Hat das Fahrzeug die Freifahrzone verlassen, werden die verschlüsselten Positionsdaten 11 über die Funkschnittstelle 2 an die Zentrale gesendet. Erst der berechtigte Benutzer selbst kann nach Aufforderung der Zentrale 4 den Schlüssel 8 über eine Funkverbindung 21 übermitteln, damit die verschlüsselten Positionsdaten entschlüsselt und als Klarcode 9 wieder an den Benutzer oder eine Behörde ausgegeben werden können.
Die entschlüsselten Daten 9 dienen zur Feststellung des Ortes des Fahrzeugs. Dadurch, daß die Freigabe für die Verwendung der Positionsdaten durch die Übermittlung des Schlüssels durch den Besitzers des Verkehrstelematikgeräts erfolgen muß, bleibt die Anonymität der übermittelten Positionsdaten gewährleistet. Es wird dadurch verhindert, daß die aktuellen Positionsdaten von Fahrzeugen über längeren Zeitraum verfolgt und ggf. mißbraucht werden können.
Alternativ zum oben beschriebenen Verfahren kann die Übermittlung des Schlüssels über das Programmiergerät 1 auch direkt, z. B. bereits werkseitig für die Funkschnittstelle 2 und für den GPS-Empfänger 3 über eine Datenverbindung 6 zur Steuereinheit 15 erfolgen. Dabei ist es sicher von Vorteil, wenn nach einer einmaligen Übertragung eines Schlüssels eine spätere Übertragung eines neuen Schlüssels nicht mehr erlaubt wird. Die Empfangs-/Auswerteeinheit 3 muß für die Durchführung des Verfahrens so ausgebildet sein, daß auch ein unberechtigter Zugriff auf den permanenten Speicher ausgeschlossen werden kann. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, die Empfangs-/Auswerteeinheit 3 in Chip on Board (COB)-Technik oder einer ähnlichen hochintegrierten Technik realisiert wird. Dadurch soll verhindert werden, daß ein Austausch des Speicherchips den Zugriff auf die Daten erlaubt.
Alternativ ist es auch möglich, die Daten unverschlüsselt abzulegen, deren Auslesen und Speicherung aber von der Eingabe und vom Abprüfen einer elektronischen Unterschrift, somit eines elektronischen Codewortes, abhängig zu machen. Für die Übertragung zur Zentrale werden die Daten von der Empfangs-/Auswerteeinheit 3 an die Funkschnittstelle 2 in verschlüsselter Form weitergegeben. Die Weitergabe an die Zentrale 4 über die Funkstrecke 7 erfolgt dabei ebenfalls in verschlüsselter Form oder mit der elektronischen Unterschrift.
Die Art der Verschlüsselung und des verwendeten Schlüssels ist beliebig und kann an die Aufgaben angepaßt werden. So ist es möglich Ver- und Entschlüsselung mit gängigen Algo­ rithmen, z. B. dem DES-Verfahren durchzuführen.
Das erfindungsgemäße Telematikgerät muß Speichermittel zumindest in der Empfangs-/Auswerteeinheit 3, besser noch in der Empfangs-/Auswerteeinheit 3 und in der Steuereinheit 15 aufweisen. Es kommen dabei EEPROMs zum Einsatz. Die Speicher sollten in integrierter Form vorliegen, um einfache Manipulationen ausschließen zu können.

Claims (11)

1. Verfahren zur Sicherung von Positionsdaten eines Fahrzeuges mit einem Verkehrstelematikgerät (5), mit einer Empfangs-/Auswerteeinheit (3) vorzugsweise für GPS-Signale, mit denen die Positionsdaten des Fahrzeuges bestimmt werden, und mit einer Schnittstelle (2), die eine Punkt-zu-Punkt Funkverbindung, vorzugsweise eine GSM-Verbindung zu einer Zentrale (4) herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Posi­ tionsdaten mittels eines in das Verkehrstelematikgerät (5) eingegebenen Schlüssels (8) verschlüsselt werden und in einer nur für einen berechtigten Benutzer des Fahrzeuges zugänglichen Form in der Empfangs-/Auswerteeinheit (3) vorliegen, daß im Verkehrstelematikgerät (5) die Positionsdaten mit den Daten für eine vorher vereinbarte Freifahrzone verglichen werden und daß die Positionsdaten an die Zentrale (4) übertragen werden, wenn die vorher vereinbarte Freifahrzone verlassen wird.
2. Verfahren zur Sicherung von Positionsdaten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlüsselung der Positions­ daten (12) in der Empfangs-/Auswerteeinheit (3) durch einen festen Schlüssel (8), der über die Funkschnittstelle (2) an die Empfangs-/Auswerteeinheit (3) übermittelt wird, erfolgt.
3. Verfahren zur Sicherung von Positionsdaten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlüsselung der Positionsdaten (12) in der Empfangs-/Auswerteeinheit (3) durch einen festen Schlüssel (8), der sowohl in der Steuereinheit (15), als auch in der Empfangs-/Auswerteeinheit (3) von einem Programmiergerät (1) einspeichert wird, erfolgt.
4. Verfahren zur Sicherung von Positionsdaten nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Übertragung des Schlüs­ sels (8) der jeweilige Speicherbereich schreibgeschützt wird.
5. Verfahren zur Sicherung von Positionsdaten nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Daten von der Empfangs-/Auswerteeinheit (3) an die Funkschnittstelle (2) verschlüsselt erfolgt.
6. Verfahren zur Sicherung von Positionsdaten nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Daten von der Empfangs-/Auswerteeinheit (3) an die Funkschnittstelle (2) unverschlüsselt mit einer elektronischen Unterschrift erfolgt.
7. Verfahren zur Sicherung von Positionsdaten nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsdaten (11) von der Funkschnittstelle (2) verschlüsselt an eine Zentrale (4) übertragen werden.
8. Verfahren zur Sicherung von Positionsdaten nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsdaten (11) in der Zentrale (4) verschlüsselt bleiben, bis der berechtigte Benutzer den Schlüssel freigibt.
9. Verfahren zur Sicherung von Positionsdaten nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Verkehrstelematikgerät (5) die Positionsdaten (11) entschlüsselt und mit den Positionsdaten der Freifahrzone verglichen werden und die Positionsdaten (11) an die Zentrale (4) übertragen werden, wenn ein vorher vereinbarte Freifahrzone verlassen wird.
10. Verkehrstelematikgerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verkehrstelematikgerät (5) ein Speichermittel (13) enthält, in dem der Schlüssel (8) für die Verschlüsselung der Positionsdaten abgelegt ist.
11. Verkehrstelematikgerät nach Abspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermittel ein EEPROM ist.
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