DE19821696A1

DE19821696A1 - Verfahren und Vorrichtung zum manipulationssicheren Übertragen und Speichern einer Information, insbesondere eine von einem Kraftfahrzeug zurückgelegten Wegstrecke

Info

Publication number: DE19821696A1
Application number: DE1998121696
Authority: DE
Inventors: Ernst Olav Pagel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 1999-11-18

Abstract

Bei einem Verfahren zum manipulationssicheren Übertragen und Speichern einer Information, die durch eine Anzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Impulsen gegeben ist, insbesondere einer von einem Kraftfahrzeug zurückgelegten Wegstrecke, zählt eine Zählereinheit (6) einlaufende Impulse. Jeweils nach vorbestimmten Zeitdauern wird die vorhandene Anzahl der eingelaufenden Impulse in nach einem Verschlüsselungsalgorithmus verschlüsselter Form an eine Empfängereinheit (18) übertragen. In der Empfängereinheit wird die nach dem gleichen Verschlüsselungsalgorithmus entschlüsselte Anzahl ermittelt und die Summe aller Anzahlen gespeichert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.

In neuerer Zeit sind Versicherungen bestrebt, ihre Tarife von der jährlich zurückgelegten Wegstrecke eines Kraftfahrzeugs abhängig zu machen. Nicht nur aus diesem Grunde hat die manipulationssichere Speicherung einer vom Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke eine Bedeutung; auch der Kilometerstand eines Gebrauchtfahrzeugs ist verläßlicher ermittelbar, wenn die zurückgelegte Wegstrecke manipulationssicher abgespeichert und auslesbar ist.

Ein anderes Anwendungsgebiet manipulationssicherer Übertragung und Speicherung von Daten in einem Kraftfahrzeug ist beispielsweise die manipulationssichere Speicherung des jährlichen Kraftstoffverbrauches, der zusammen mit der jeweiligen Schadstoffklasse, in der das Fahrzeug eingestuft ist, zur Ermittlung einer der tatsächlichen Schadstoffbelastung der Umwelt entsprechenden Kraftfahrzeugsteuer herangezogen werden kann.

Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrich tung zum manipulationssicheren Übertragen und Speichern einer Information, die durch ei ne Anzahl zeitlich aufeinander folgende Impulsen gegeben ist, zu schaffen. Die Impulse werden dabei beispielsweise durch Abtasten eines Segmentrades erzeugt, das sich nach je weils einer vorbestimmten zurückgelegten Wegstrecke oder nach Durchfluß einer vorbe stimmten Kraftstoffmenge um ein Winkelsegment dreht.

Der das Verfahren betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 6 weiter gebildet.

Der Anspruch 7 ist auf den grundsätzlichen Aufbau einer Vorrichtung zur Lösung des ent sprechenden Teils der Erfindungsaufgabe gerichtet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird mit den Merkmalen der Ansprüche 8 bis 13 wei tergebildet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Es stellen dar:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 2 ein Datendiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise.

Gemäß Fig. 1 ist ein Impulsgeber 4, beispielsweise ein Zahnradgeber in einem Getriebe, ein ABS-Sensor, ein Durchflußmeßgeber oder ähnliches, mit einer Zählereinheit 6 verbun den.

Die Zählereinheit 6 enthält einen Mikroprozessor 8 mit zugehörigen Speichereinheiten, ei nen Zähler 10, einen Fehlerspeicher 12 und eine Sende-/Empfangseinheit 14. Die Zähler einheit 6 ist über eine Datenleitung 16 mit einer Empfängereinheit 18 verbunden, die eine Sende-/Empfangseinheit 20, einen Mikroprozessor 22, einen Speicher 24 und eine Puffer batterie 26 enthält. Von der Datenleitung 16 zweigt, gestrichelt eingezeichnet, eine Daten leitung 28 ab, die zu einem für die Funktion eines Fahrzeugs, in dem die beschriebene An ordnung sich befindet, betriebsnotwendig ist.

Im folgenden wird die Grundfunktion der beschriebenen Anordnung zusammen mit den zwingend notwendigen Bausteinen erläutert:
Es sei angenommen, daß der Impulsgeber 4 ein Wegstreckengeber ist. Der Wegstreckenge ber erzeugt jeweils nach einer vorbestimmten, zurückgelegten Wegstrecke einen Impuls, der vom Zähler 10 gezählt wird. Nach jeweils einem vorbestimmten Zeitintervall t₁ (Fig. 2) wird die Anzahl der in den Zähler 10 eingelaufenen Impulse vom Mikroprozessor 8 aus gelesen und mit Hilfe eines in der Zählereinheit 6 abgespeicherten Verschlüsselungsalgo rithmus in eine verschlüsselte Anzahl umgewandelt, die von der Sende-/Empfangseinheit 14 über die Datenleitung 16 zu der Sende-/Empfangseinheit 20 der Empfängereinheit 18 gesendet wird. In der Empfängereinheit 18 wird die verschlüsselte Anzahl nach einem in der Empfängereinheit 18 gespeicherten, dem Verschlüsselungsalgorithmus entsprechenden Entschlüsselungsalgorithmus in die Impulsanzahl zurückverwandelt, die in dem Speicher 24 gespeichert wird. Das Senden der verschlüsselten Anzahl erfolgt jeweils nach Ablauf eines Zeitintervalls t₁ innerhalb der Zeitdauer Δt. Mit jedem Auslesen der Anzahl aus dem Zähler 10 wird der Zähler 10 auf Null rückgesetzt.

Die Verschlüsselung und Entschlüsselung ist beispielsweise nach allgemein bekannten Crypto-Algorithmen derart, daß in der Empfängereinheit 18 eine Manipulation der Daten leitung sofort erkannt würde, da das empfangene Signal nicht mehr entschlüsselt werden könnte. Würde beispielsweise durch Manipulation eine gesendete verschlüsselte Impulsan zahl ausgeblendet, so könnte die nachfolgende verschlüsselte Impulszahl nicht mehr ent schlüsselt werden und würde als fehlerhaft von der Empfängereinheit 18 erkannt. Die Empfängereinheit 18 würde dann unmittelbar ein Fehlersignal erzeugen, das in dem Speicher 24 abgespeichert und von dort auslesbar wäre.

Es versteht sich, daß der Impulsgeber 4 manipulationssicher mit der Zählereinheit 6 ver bunden ist, beispielsweise ein unmittelbarer Bestandteil der Zählereinheit 6 ist, oder die Impulse direkt aus für den Betrieb des Fahrzeugs notwendigen Informationen gewonnen werden, wie dem Signal von ABS-Gebern und ähnlichem.

Die aus dem Speicher 24 auslesbare Gesamtanzahl von vom Zähler 10 empfangenen Im pulsen ist somit weitgehend manipulationssicher.

Die Sicherheit der Vorrichtung läßt sich weiter erhöhen, indem beispielsweise die Daten leitung 16 bidirektional genutzt wird und die Empfängereinheit 18 nach jeder erfolgreichen Entschlüsselung unmittelbar nach dem Empfang einer verschlüsselten Anzahl ein Quittier signal Q (Fig. 2) erzeugt und an die Zählereinheit 6 sendet. Wird dort innerhalb eines vor bestimmten Zeitraums nach dem Senden einer verschlüsselten Anzahl kein Quittiersignal Q empfangen, wird ein in dem Fehlerspeicher 12 gespeichertes und von dort auslesbares Fehlersignal erzeugt. Damit möglichst alle relevanten Fehlermeldungen aus der Empfän gereinheit 18 auslesbar sind und die Datenleitung 16 weitgehend auf Manipulationsfreiheit überprüft wird, kann in der Zählereinheit 6 nach Empfang eines Quittiersignals Q ein Be stätigungssignal B erzeugt werden und über die Datenleitung 16 an die Empfängereinheit 18 gesendet werden. Wird dort innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls nach Senden eines Quittiersignals kein Bestätigungssignal empfangen, wird ein Fehlersignal im Speicher 24 gespeichert.

Die Manipulationssicherheit kann weiter dadurch erhöht werden, daß von einem Steuerge rät 30, beispielsweise einem Motorsteuergerät, der Datenverkehr über die Datenleitung 16 überwacht wird, insbesondere das Senden des Quittiersignals und des Bestätigungssignals. Werden innerhalb der Zeitintervalle t₁ keine solchen Signale aufgenommen, erzeugt das Steuergerät 30 ein Fehlersignal. Dieses Fehlersignal kann lediglich akustisch angezeigt werden oder, im Extremfall, eine Wiederinbetriebnahme des Fahrzeugs verhindern.

Mit Vorteil enthält die Empfängereinheit 18 eine Pufferbatterie 26. Mit Hilfe dieser Puf ferbatterie 26 kann festgestellt werden, ob die Empfängereinheit 18 von einer nicht darge stellten externen Stromversorgung (Bordnetz) getrennt wurde und ein entsprechendes Feh lersignal im Speicher 24 abgelegt werden.

Das Auslesen des Speichers 24 erfolgt in an sich bekannter Weise beispielsweise einmal im Jahr.

Bei den Bauteilen 4, 6, 16, 18 und 28 kann es sich um nachträglich in das Fahrzeug einge baute Bauteile handeln, wobei der Impulsgeber 4 vorteilhafterweise ein integraler Bestand teil der Zählereinheit 6 ist. Die Einheiten können auch durch zusätzliche Software in be reits vorhandene Steuergeräte des Fahrzeugs integriert werden.

Die Sicherheit kann weiter dadurch erhöht werden, daß das Intervall t₁ nicht konstant ist sondern Bestandteil des Verschlüsselungsalgorithmus ist, wobei die Zählereinheit 6 und die Empfängereinheit 18 über eigene Zeitgeber verfügen, die über die Datenleitung 16 syn chronisiert werden.

Claims

1. Verfahren zum manipulationssicheren Übertragen und Speichern einer Informa tion, die durch eine Anzahl von zeitlich aufeinander folgenden Impulsen gegeben ist, ins besondere einer von einem Kraftfahrzeug zurückgelegten Wegstrecke,
bei welchem Verfahren eine Zählereinheit (6) einlaufende Impulse zählt,
die jeweils nach vorbestimmten Zeitdauern vorhandene Anzahl der eingelaufe nen Impulse in nach einem Verschlüsselungsalgorithmus verschlüsselter Form an eine Empfängereinheit (18) übertragen wird,
in der Empfängereinheit die nach dem gleichen Verschlüsselungsalgorithmus entschlüsselte Anzahl ermittelt wird und
die Summe aller Anzahlen gespeichert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Empfängereinheit nach jeder erfolgrei chen Entschlüsselung ein Quittiersignal (Q) an die Zählereinheit (6) schickt und die Zähler einheit bei Ausbleiben eines Quittiersignals ein Fehlersignal speichert.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Zählereinheit (6) nach Empfang eines Quittiersignals (Q) ein Bestätigungssignal (B) an die Empfängereinheit (18) sendet und die Empfängereinheit bei Ausbleiben eines Bestätigungssignals ein Fehlersignal speichert.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Empfang eines Quit tiersignals (Q) und/oder eines Bestätigungssignals (B) von einem für den Fahrzeugbetrieb notwendigen Steuergerät (30) überwacht wird, das bei Fehlen des Quittiersignals und/oder des Bestätigungssignals eine Fehlermeldung auslöst.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Übertragung der ein gelaufenen Impulse in konstanten Zeitintervallen (t₁) erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Empfängereinheit (18) eine interne Pufferbatterie (26) enthält, die bei Trennung der Empfängereinheit von einer externen Stromversorgung ein Fehlersignal auslöst.

7. Vorrichtung zum manipulationssicheren Übertragen und Speichern einer Infor mation, die durch eine Anzahl von zeitlich aufeinander folgenden Impulsen gegeben ist, insbesondere einer von einem Kraftfahrzeug zurückgelegten Wegstrecke, enthaltend
eine Zählereinheit (6) mit einem Zähler (10) zum Zählen von von einem Im pulsgeber (4) erzeugten Impulsen, einer Verschlüsselungseinheit (8), welche jeweils nach einem vorbestimmten Zeitintervall (t₁) die Anzahl der eingelaufenen Impulse nach einem Verschlüsselungsalgorithmus verschlüsselt und den Zähler auf Null setzt, und einem Sender (14), welcher die verschlüsselte Anzahl sendet,
einer Empfängereinheit (18), welche die empfangene verschlüsselte Anzahl empfängt, mit einer Entschlüsselungseinheit (22), welche die verschlüsselte Anzahl nach dem dem Verschlüsselungsalgorithmus entsprechenden Entschlüsselungsalgorithmus in die Anzahl entschlüsselt, und einem Speicher (24), welcher die Summe der Anzahlen spei chert.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Empfängereinheit (18) einen Quittier signalgeber (22), welcher nach Entschlüsselung ein Quittiersignal (Q) erzeugt, und einen Sender (20) enthält, welcher das Quittiersignal an die Zählereinheit (6) sendet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Zählereinheit (6) nach Empfang eines Quittiersignals (Q) ein Bestätigungssignal (B) an die Empfängereinheit (18) sendet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, wobei die Empfängereinheit (18) und/oder die Zählereinheit (6) bei fehlendem Empfang eines Quittier- oder Bestätigungssignals eine Fehlermeldung erzeugt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei der Impulsgeber (4) ein mit einem bei in Fahrt befindlichem Fahrzeug sich drehendes Bauteil enthält.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei der Impulsgeber (4) nach jeweils einem vorbestimmten Kraftstoffverbrauch einen Impuls erzeugt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei der Impulsgeber inte graler Bestandteil der Zählereinheit ist.