DE19821696A1 - Transmission and storage method for information in vehicle - Google Patents

Transmission and storage method for information in vehicle

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    • G01C22/02—Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers by conversion into electric waveforms and subsequent integration, e.g. using tachometer generator

Abstract

A secure memory receives coded data soon after generation. The method may use a segmented wheel for distance covered, an ABS sensor or a flowmeter to generate pulses. The pulses are processed by a closed algorithm after a specified time and the sums transmitted to a store. Error signals are recorded, a buffer battery used in the output and a quit signal is transmitted to output the data and check against falsification. An Independent claim is included for a device for carrying out the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a Device according to the preamble of claim 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.More recently, insurance companies have been striving to reduce their tariffs by the yearly Make the distance of a motor vehicle dependent. Not just for that reason the tamper-proof storage of a distance traveled by the vehicle Meaning; the mileage of a used vehicle can also be determined more reliably, when the distance covered is tamper-proof and readable.

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.Another area of application is tamper-proof transmission and storage of Data in a motor vehicle is, for example, the tamper-proof storage of the annual fuel consumption, together with the respective pollutant class, in the the vehicle is classified to determine one of the actual pollution levels Environmentally appropriate motor vehicle tax can be used.

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.Accordingly, the object of the invention is a method and a device device for tamper-proof transmission and storage of information that is saved by ei ne number of successive pulses is to be created. The impulses are generated for example by scanning a segment wheel, which varies depending on because of a predetermined distance traveled or after flow of a vorbe agreed fuel amount rotates by an angle segment.

Der das Verfahren betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.The part of the object of the invention relating to the method is characterized by the features of  Main claim solved.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 6 weiter­ gebildet.The method according to the invention is further enhanced with the features of claims 2 to 6 educated.

Der Anspruch 7 ist auf den grundsätzlichen Aufbau einer Vorrichtung zur Lösung des ent­ sprechenden Teils der Erfindungsaufgabe gerichtet.The claim 7 is on the basic structure of a device for solving the ent speaking part of the invention task directed.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird mit den Merkmalen der Ansprüche 8 bis 13 wei­ tergebildet.The device according to the invention is white with the features of claims 8 to 13 educated.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.The invention is described below with reference to schematic drawings, for example and explained with further details.

Es stellen dar:They represent:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 1 is a block diagram of the device according to the invention and

Fig. 2 ein Datendiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise. Fig. 2 is a data diagram to explain the operation.

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.Referring to FIG. 1, a pulse generator 4, for example a gear encoder in a transmission, an ABS sensor, a flow meters or the like, with a counter unit 6 verbun the.

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.The counter unit 6 contains a microprocessor 8 with associated memory units, egg NEN 10 , an error memory 12 and a transceiver unit 14th The counter unit 6 is connected via a data line 16 to a receiver unit 18 which contains a transmitter / receiver unit 20 , a microprocessor 22 , a memory 24 and a buffer battery 26 . From the data line 16 branches, shown in dashed lines, a data line 28 , which is necessary for the operation of a vehicle in which the described arrangement is located.

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.The basic function of the described arrangement is explained below together with the mandatory components:
It is assumed that the pulse generator 4 is a distance transmitter. The Wegstreckenge each generates a pulse after a predetermined distance traveled, which is counted by the counter 10 . After a predetermined time interval t 1 ( FIG. 2), the number of pulses received in the counter 10 is read by the microprocessor 8 and converted with the aid of an encryption algorithm stored in the counter unit 6 into an encrypted number that is transmitted by the transmission / Receiving unit 14 is sent via the data line 16 to the transmitting / receiving unit 20 of the receiver unit 18 . In the receiver unit 18 , the encrypted number is converted back into the number of pulses, which is stored in the memory 24, according to a decryption algorithm stored in the receiver unit 18 and corresponding to the encryption algorithm. The encrypted number is sent after a time interval t 1 within the time period Δt. Each time the number is read from the counter 10 , the counter 10 is reset to zero.

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. The encryption and decryption is, for example, according to generally known crypto-algorithms such that manipulation of the data line would be recognized immediately in the receiver unit 18 , since the received signal could no longer be decrypted. If, for example, a transmitted encrypted impulse number were hidden by manipulation, the subsequent encrypted impulse number could no longer be decrypted and would be recognized as faulty by the receiver unit 18 . The receiver unit 18 would then immediately generate an error signal that would be stored in the memory 24 and readable from there.

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.It is understood that the pulse generator 4 is tamper-proof with the counter unit 6 connected, for example, is a direct part of the counter unit 6 , or the pulses are obtained directly from information necessary for the operation of the vehicle, such as the signal from ABS sensors and the like .

Die aus dem Speicher 24 auslesbare Gesamtanzahl von vom Zähler 10 empfangenen Im­ pulsen ist somit weitgehend manipulationssicher.The total number of pulses received from the counter 10 that can be read from the memory 24 is thus largely tamper-proof.

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.The security of the device can be further increased, for example, the data line 16 is used bidirectionally and the receiver unit 18 generates an acknowledgment signal Q ( FIG. 2) after each successful decryption immediately after receiving an encrypted number and sends it to the counter unit 6 . If no acknowledgment signal Q is received there within a certain period of time after the transmission of an encrypted number, an error signal stored in the error memory 12 and readable from there is generated. So that all relevant error messages can be read out from the receiver unit 18 and the data line 16 is largely checked for freedom from manipulation, a confirmation signal B can be generated in the counter unit 6 after receipt of an acknowledgment signal Q and sent to the receiver unit 18 via the data line 16 . If no confirmation signal is received there within a predetermined time interval after sending an acknowledgment signal, an error signal is stored in the memory 24 .

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. The security against manipulation can be further increased by advising a Steuerge 30 , for example an engine control unit, that monitors data traffic via the data line 16 , in particular the transmission of the acknowledgment signal and the confirmation signal. If no such signals are received within the time intervals t 1 , the control unit 30 generates an error signal. This error signal can only be indicated acoustically or, in extreme cases, prevent the vehicle from being restarted.

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.The receiver unit 18 advantageously contains a buffer battery 26 . This buffer battery 26 can be used to determine whether the receiver unit 18 has been disconnected from an external power supply (vehicle electrical system), not shown, and whether a corresponding error signal is stored in the memory 24 .

Das Auslesen des Speichers 24 erfolgt in an sich bekannter Weise beispielsweise einmal im Jahr.The memory 24 is read out in a manner known per se, for example once a year.

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.The components 4 , 6 , 16 , 18 and 28 can be components installed retrospectively in the vehicle, the pulse generator 4 advantageously being an integral part of the counter unit 6 . The units can also be integrated into existing vehicle control units using additional software.

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.Security can be further increased in that the interval t 1 is not constant but is part of the encryption algorithm, the counter unit 6 and the receiver unit 18 having their own timers which are synchronized via the data line 16 .

Claims (13)

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.1. A method for the tamper-proof transmission and storage of information given by a number of successive pulses, in particular a distance traveled by a motor vehicle,
the method by which a counter unit ( 6 ) counts incoming pulses,
the number of pulses received after predetermined periods of time is transmitted to a receiver unit ( 18 ) in a form encrypted according to an encryption algorithm,
the number decrypted according to the same encryption algorithm is determined in the receiver unit and
the sum of all numbers is saved. 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.2. The method according to claim 1, wherein the receiver unit sends an acknowledgment signal (Q) to the counter unit ( 6 ) after each successful decoding and the counter unit stores an error signal in the absence of an acknowledgment signal. 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.3. The method according to claim 2, wherein the counter unit ( 6 ) after receiving an acknowledgment signal (Q) sends an acknowledgment signal (B) to the receiver unit ( 18 ) and the receiver unit stores an error signal in the absence of an acknowledgment signal. 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.4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the reception of a quit signal (Q) and / or a confirmation signal (B) is monitored by a control unit ( 30 ) necessary for vehicle operation, which in the absence of the acknowledgment signal and / or Confirmation signal triggers an error message. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Übertragung der ein­ gelaufenen Impulse in konstanten Zeitintervallen (t1) erfolgt. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the transmission of the impulses is carried out at constant time intervals (t 1 ). 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.6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the receiver unit ( 18 ) contains an internal backup battery ( 26 ) which triggers an error signal when the receiver unit is disconnected from an external power supply. 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.7. Device for tamper-proof transmission and storage of information, which is given by a number of successive pulses, in particular a distance traveled by a motor vehicle, containing
a counter unit ( 6 ) with a counter ( 10 ) for counting pulses generated by a pulse generator ( 4 ), an encryption unit ( 8 ) which, after a predetermined time interval (t 1 ), encrypts the number of incoming pulses according to an encryption algorithm and sets the counter to zero and a transmitter ( 14 ) which transmits the encrypted number,
a receiver unit ( 18 ), which receives the received encrypted number, with a decryption unit ( 22 ), which decrypts the encrypted number according to the decryption algorithm according to the encryption algorithm, and a memory ( 24 ), which stores the sum of the numbers. 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.8. The device according to claim 7, wherein the receiver unit ( 18 ) an acknowledgment signal generator ( 22 ), which generates an acknowledgment signal (Q) after decryption, and a transmitter ( 20 ), which sends the acknowledgment signal to the counter unit ( 6 ). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Zählereinheit (6) nach Empfang eines Quittiersignals (Q) ein Bestätigungssignal (B) an die Empfängereinheit (18) sendet.9. The device according to claim 8, wherein the counter unit ( 6 ) after receiving an acknowledgment signal (Q) sends a confirmation signal (B) to the receiver unit ( 18 ). 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. 10. The apparatus of claim 8 and 9, wherein the receiver unit ( 18 ) and / or the counter unit ( 6 ) generates an error message in the absence of receipt of an acknowledgment or confirmation signal. 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.11. The device according to any one of claims 7 to 10, wherein the pulse generator ( 4 ) contains a component rotating with a vehicle in motion. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei der Impulsgeber (4) nach jeweils einem vorbestimmten Kraftstoffverbrauch einen Impuls erzeugt.12. Device according to one of claims 7 to 11, wherein the pulse generator ( 4 ) generates a pulse after each predetermined fuel consumption. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei der Impulsgeber inte­ graler Bestandteil der Zählereinheit ist.13. Device according to one of claims 7 to 12, wherein the pulse generator inte is an integral part of the meter unit.
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