EP2994890A1 - Verfahren und vorrichtung zur bereitstellung von daten zur mauterhebung und mautsystem - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur bereitstellung von daten zur mauterhebung und mautsystem

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Publication number
EP2994890A1
EP2994890A1 EP14724012.1A EP14724012A EP2994890A1 EP 2994890 A1 EP2994890 A1 EP 2994890A1 EP 14724012 A EP14724012 A EP 14724012A EP 2994890 A1 EP2994890 A1 EP 2994890A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
toll
checksum
vehicle
bake
predetermined
Prior art date
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Granted
Application number
EP14724012.1A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2994890B1 (de
Inventor
Jochen HECHLER
Hans Gregor MOLTER
Gernot KNAUSENBERGER
Roland Lange
Günter Seidel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Technologies GmbH filed Critical Continental Automotive Technologies GmbH
Publication of EP2994890A1 publication Critical patent/EP2994890A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2994890B1 publication Critical patent/EP2994890B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07B—TICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
    • G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
    • G07B15/06—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems
    • G07B15/063—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems using wireless information transmission between the vehicle and a fixed station

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for providing data for toll collection and a toll collection system.
  • the toll collection takes place automatically via a vehicle-mounted toll collection device, also called on-board unit (OBU).
  • OBU on-board unit
  • the toll collection device uses satellite positioning to determine the movement of the truck and independently calculates the toll fee due.
  • the mature toll charge is transmitted from the toll collection device to a central Mauter ⁇ replaced for recording and billing of fees.
  • a toll collection device provided free of charge by an operating company is installed in the truck.
  • the toll collection devices include a global navigation satellite system (GNSS) position receiver that determines the position of the vehicle.
  • GNSS global navigation satellite system
  • the toll collection devices are equipped with a computing unit and a memory, in which vehicle-specific information and the position data of the toll roads are included. Using this data, calculates the Mauterfas ⁇ sungs réelle over the previously mentioned satellite navigation the payable toll. The effort for the toll collection devices is very high, in particular due to data security and data protection requirements.
  • the object on which the invention is based is to provide a method and an apparatus for providing data for toll collection, in particular for passenger vehicles, as well as a toll system, which allow a reliable and kos ⁇ -effective provision of data to electronic toll is.
  • the object is solved by the features of the independent claims.
  • Advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims.
  • the invention is characterized by a method and a corresponding device for providing data for toll collection.
  • a collision-free one is obtained depending on a predetermined amount of detected position data values for a vehicle.
  • the set of the detected position data values is stored together with the associated checksum.
  • a first data set comprising at least one of the stored checksum, sent to the respective toll beacon.
  • at least a portion of the stored position data values are provided with the associated checksums at a predetermined communication interface.
  • position data values for example GPS data (Global Positioning System), which are usually used for recording of routes of the vehicle, can not be easily falsified.
  • An additional device for secure storage and processing of the position data values which is also referred to as hardware security, is not required.
  • This allows a very kos ⁇ -effective provision of data for toll collection.
  • it is thus possible to ensure the route of the vehicle by means of the position data values and random checks of the respective toll beacons so far that a subsequent manipulation of the routes can be detected.
  • a so-called “collision” occurs with checksums when two different input data are assigned the same checksum is virtually impossible to generate two different input data with the same checksum.
  • the respective amount of the position ⁇ captured data values includes a predetermined number of the most recently captured Po ⁇ sitionschalamine. This has the advantage that the checksum can be determined very simply and quickly and the data can be easily stored.
  • the last-determined checksum is transmitted to the respective toll-bake. This allows easy verification of the data.
  • a check sum determination time is detected together with the checksum and stored in a predetermined manner together with the associated checksum.
  • the checksums can have the same format as position data values and can be evaluated in an analogous manner as the position data values.
  • the first data record comprises the checksum determination time for the respective checksum and / or identification information of the vehicle and / or identification information of a device which can be arranged in the vehicle. This allows easy verification of the data.
  • the position data detected values are each represents ⁇ along with an associated time of data penetratege and replaced with their He times the amount of position data values and the associated checksum ⁇ and their TestSummenappszeittician given stored.
  • the position data values for the vehicle are detected at predetermined time intervals. This enables a simple and reliable evaluation of the data.
  • the checksum is determined as a function of a previously determined checksum. This can advantageously contribute to increasing the security against manipulation of the position data values.
  • the collision-free checksum is a hash value.
  • a hash function also called hash function, used, preferably a kryp ⁇ toler hash function, in particular a SHA-2 (Secure Hash Algorithm).
  • SHA-2 Secure Hash Algorithm
  • Hash value a linked list of tamper-proof routes can be created without having to save them securely. For example, to manipulate the data unnoticed, a hacker would need to be able to compute the hash function used. However, this is not possible with the resources available today within a reasonable time.
  • the invention is characterized by a toll system.
  • the toll system includes a toll discovery ⁇ device, at least one device of the second aspect, which is arranged in a vehicle, and at least one toll-bake.
  • the at least one toll-bake is formed, the sent from the vehicle to the toll-Bake first record that includes at least in each case a checksum, indirectly or un ⁇ indirectly forwarded to the toll detecting means, wherein the toll detecting means is formed directly from the device or indirectly provided
  • Advantageous embodiments of the first and second aspects also apply to the third aspect.
  • not all received first data records are forwarded to the toll collection device by the toll-bake.
  • a forwarding of the first data records to the toll ⁇ detecting means according to a random principle. This has the advantage that a manipulation of the journeys is much more difficult, since it is not known which toll-bake did ⁇ neuter the respective first data set has passed the toll detection means.
  • the toll-bake is designed to capture at least one image of a license plate of the respective vehicle, which is the toll-bake happens, and / or a vehicle registration number of the respective vehicle that passes the toll-bake to determine and forward the image or the determined vehicle license plate together with a position information of the toll-bake and a time information to the toll collection device.
  • this so-called "silent ene reinforcements" to perform This means there are inspections carried out without a vehicle device detects whether such control is performed particularly takes place for example the transfer of data to the toll Determined ⁇ lung device at random., the data comprising the image or the vehicle registration number, the position ⁇ information the toll-bake and the time information.
  • This has the advantage that, for example, a potential hacker of the toll system has no knowledge of the frequency and timing of such checks, making subsequent manipulation the position data is much more difficult.
  • Figure 1 is a block diagram of a toll system.
  • the toll collection system 10 comprises a toll collection device 20, at least one device 30 for providing data for toll collection and at least one toll-bake 40.
  • the toll determination device 20 comprises, for example, a computing unit, for example a server.
  • the toll Determined ⁇ averaging means 20 is, for example stationary arranged at a back end of a toll operator.
  • the device 30 is preferably arranged in a motor vehicle, in particular in a passenger vehicle. In front- Preferably, a plurality of motor vehicles are equipped with such a device 30.
  • the toll system 10 includes a plurality of toll beacons 40.
  • the respective toll-beacon 40 may be formed both as a stationary system and as a mobile system.
  • the respective toll-bake 40 is designed, for example, as a control bridge over a toll road.
  • the device 30 is designed in each case to determine a collision-free check sum as a function of a predefined set of detected position data values for the vehicle.
  • the posi tion ⁇ data values are provided for example by a arranged in the vehicle position detection means.
  • the device 30 may comprise the position detection ⁇ device.
  • the device 30 is also designed to store the set of detected position data values together with the associated checksum.
  • the position data of detected values are, for example, in each case together with an associated detection time point represents emergege ⁇ .
  • the respective quantity of the acquired position data values comprises, for example, a predefined number of the last-acquired position data values.
  • GPS data written by the device 30 with a serial number and the associated detection time in a predetermined stack. Once n such GPS data sets have been written to the bar memory, a hash value is determined as a function of the n GPS data sets and a hash value determining last. This new hash value is called
  • Zeit_l represents the strigsumermerstoff ⁇ time and Zeit_2 the respective detection time.
  • the checksum determination time and the detection time have a same time format.
  • the checksum determination time and the detection time may also include date information.
  • the device 30 is further configured, when the vehicle passes each one of the toll bake 40, to send a first data set comprising at least one of the stored checksums to the respective toll-bake 40.
  • the first data record preferably further comprises the checksum determination time for the respective checksum and / or identification information of the vehicle and / or identification information of the device 30.
  • the first data record comprises, for example, the sequential number. According to the above list, for example, the device 30 sends to the toll-bake 40 that the vehicle is passing the first record numbered 767 in the format: [767, hash value (756 to 766), time_l].
  • the device 30 is preferably initialized prior to shipment from the factory and / or upon delivery to a user. For this purpose, for example, a random number is written in a first memory location of the stack. This random number is considered the first checksum within the stack ⁇ memory. This random number is also stored by the toll determination device 20 assigned to the device 30. This has the advantage that the devices 30 for providing the data for toll collection are not confused become. In particular, in an initial phase of the use of such a device 30 may otherwise, if the vehicles cover the same distances, may occur confusion.
  • the device 30 is further configured, in response to a predetermined read-out signal and / or at predetermined Zeitab ⁇ stands at least a portion of the stored position data values with the corresponding checksum in a predetermined communication interface to provide predetermined.
  • the device 30 may be assigned a mobile radio interface or the device 30 may have the mobile radio interface, so that the device 30 sends all new contents of the stack to the toll collection device 20 in response to a data release by a vehicle user.
  • new contents are to be understood as contents that have not yet been sent to the toll collection device 20 at an earlier point in time and / or have been read out of the stack for indirect transfer.
  • the data can be determined by means of a
  • Memory readers are read and forwarded, for example via an Internet application to the toll collection device 20.
  • the respective toll-bake 40 is designed to forward the first data record respectively sent by the vehicle to the toll-bake 40 directly or indirectly to the toll-determining device 20.
  • the toll-bake 40 does not forward all received first data records to the toll-determining device 20.
  • the toll determination device 20 is embodied, which is provided directly or indirectly by the device 30
  • the toll determination device 20 determines each checksum on the basis of the transmitted position data values and compares the respectively calculated value with the associated checksums transmitted by the device 30. If an associated first data record forwarded by one of the toll beacons 40 is present, then the checksum of this first data record is compared with the checksum sent by the device 30 and determined by the toll collection device 20. Insofar as the checksums do not match, a manipulation of the device 30 can be assumed. In relation to the above mentioned exemplary list, for example 20 calculates the toll determination means the hash value 767 and compares the information provided by the device 30 to the toll Determined ⁇ lung device 20 hash value and the information provided by the toll-Bake 40 hash value. In the case of a manipulation of the data transmitted by the device 30 to the toll collection device 20, for example, the hash value with the number 767 would change. However, this results in an error in comparison with the associated hash value transmitted by the toll-bake 40.
  • a protocol with predefined fields is used for transmitting the respective data.
  • the log may include the fields number, position data value / hash value, and time.
  • the numbers are preferably continuous and without jumps.
  • the position data values in particular the GPS values, preferably have no additional characters and / or values which do not match the position data values.
  • the time indication preferably comprises only numbers.
  • a maximum length of the respective fields is given, for example.
  • the toll-beacon 40 has an image sensor ⁇ Sung on and is designed to capture at least one image of a license plate of a vehicle that passes the toll-bake 40.
  • the toll-bake 40 is ⁇ forms, a time associated with the passage of the toll-bake 40 information to detect ⁇ grasp, for example, the time it at which the vehicle passes through the toll-Bake 40th Furthermore, the toll-Bake 40 is formed, the image of the license plate and / or determined from this data, for example, the vehicle registration number, with the time information and the GPS data of the toll-bake 40 to link to a record and forward that record to the backend.
  • the toll determination device 20 is further configured, for example, to calculate a toll fee depending on the data provided by the device 30, in particular the position data values of the motor vehicle, and depending on position data for tolled motorways and / or other toll roads.
  • the toll collection device 20 for example, a memory in which the position data of the toll roads and the other toll roads are stored.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung von Daten zur Mauterhebung und Mautsystem Zur Bereitstellung der Daten zur Mauterhebung wird jeweils abhängig von einer vorgegebenen Menge von erfassten Positionsdatenwerten für ein Fahrzeug eine kollisionsfreie Prüfsumme ermittelt. Ferner wird jeweils die Menge der erfassten Positionsdatenwerte zusammen mit der zugehörigen Prüfsumme vorgegeben gespeichert. Wenn das Fahrzeug jeweils eine vorgegebene Maut-Bake (40) passiert, wird ein erster Datensatz, der zumindest eine der gespeicherten Prüfsummen umfasst, an die jeweilige Maut-Bake (40) gesendet. In Antwort auf ein vorgegebenes Auslesesignal und/oder in vorgegebenen Zeitabständen werden zumindest ein Teil der gespeicherten Positionsdatenwerte mit den zugehörigen Prüfsummen an einer vorgegebenen Kommunikations-schnittstelle vorgegeben bereitgestellt.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung von Daten zur Mauterhebung und Mautsystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bereitstellung von Daten zur Mauterhebung und ein Mautsystem.
In Deutschland ist ein spezielles System zur Mauterhebung für die Benutzung von Autobahnen und ausgewählten Bundesstraßen durch Lastkraftwagen eingeführt. Die Mauterhebung erfolgt automatisch über ein im Fahrzeug eingebautes Mauterfassungsgerät, auch On-Board-Unit (OBU) genannt. Das Mauterfassungsgerät ermittelt mittels Satellitenortung die Bewegung des Lastkraftwagens und berechnet selbstständig die fällige Mautgebühr. Die fällige Mautgebühr wird von dem Mauterfassungsgerät an eine Mauter¬ fassungszentrale zur Erfassung und Abrechnung der Gebühren übermittelt. In Deutschland wird in den LKW ein kostenlos von einer Betreibergesellschaft zur Verfügung gestelltes Mauter- fassungsgerät eingebaut. Die Mauterfassungsgeräte weisen einen Positionsempfänger für ein globales Navigationssatellitensystem (GNSS) auf, mit dem die Position des Fahrzeugs bestimmt wird. Zudem sind die Mauterfassungsgeräte mit einer Recheneinheit und einem Speicher ausgestattet, in dem fahrzeugspezifische Angaben sowie die Positionsdaten der mautpflichtigen Autobahnen enthalten sind. Mit Hilfe dieser Daten errechnet das Mauterfas¬ sungsgerät über die schon erwähnte Satellitennavigation die zu entrichtende Maut. Der Aufwand für die Mauterfassungsgeräte ist insbesondere auch aufgrund von Datensicherheits- und Daten- Schutzanforderungen sehr hoch.
Die Aufgabe, die der Erfindung zu Grunde liegt, ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Daten zur Mauterhebung, insbesondere für Personenkraftfahrzeuge, sowie ein Mautsystem zu schaffen, die eine zuverlässige und kos¬ tengünstige Bereitstellung der Daten zur Mauterhebung ermöglichen . Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Gemäß einem ersten und zweiten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren und eine korrespondierende Vorrichtung zur Bereitstellung von Daten zur Mauterhebung. Hierbei wird jeweils abhängig von einer vorgegebenen Menge von erfassten Positionsdatenwerten für ein Fahrzeug eine kollisionsfreie
Prüfsumme ermittelt. Es wird jeweils die Menge der erfassten Positionsdatenwerte zusammen mit der zugehörigen Prüfsumme vorgegeben gespeichert. Wenn das Fahrzeug jeweils eine vor¬ gegebene Maut-Bake passiert, wird ein erster Datensatz, der zumindest eine der gespeicherten Prüfsummen umfasst, an die jeweilige Maut-Bake gesendet. In Antwort auf ein vorgegebenes Auslesesignal und/oder in vorgegebenen Zeitabständen werden zumindest ein Teil der gespeicherten Positionsdatenwerte mit den zugehörigen Prüfsummen an einer vorgegebenen Kommunikations- schnittstelle vorgegeben bereitgestellt.
Dies hat den Vorteil, dass die Positionsdatenwerte, zum Beispiel GPS-Daten (Global Positioning System) , die üblicherweise für eine Aufzeichnung von Fahrtstrecken des Fahrzeugs genutzt werden, nicht einfach gefälscht werden können. Eine zusätzliche Einrichtung zur sicheren Speicherung und Verarbeitung der Positionsdatenwerte, die auch als Hardware Security bezeichnet wird, ist nicht erforderlich. Dies ermöglicht eine sehr kos¬ tengünstige Bereitstellung der Daten zur Mauterhebung. Vor- teilhafterweise ist es so möglich, die Fahrtstrecke des Fahrzeugs mittels der Positionsdatenwerte und zufälligen Kontrollen der jeweiligen Maut-Baken soweit sicherzustellen, dass ein nachträgliches Manipulieren der Fahrtstrecken erkannt werden kann. Eine sogenannte „Kollision" tritt bei Prüfsummen dann auf, wenn zwei verschiedenen Eingabedaten dieselbe Prüfsumme zugeordnet wird. Die Eigenschaft Kollisionsfreiheit bedeutet somit, dass es praktisch unmöglich ist, zwei verschiedene Eingabedaten mit der gleichen Prüfsumme zu erzeugen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des ersten und zweiten Aspekts umfasst die jeweilige Menge der erfassten Positions¬ datenwerte eine vorgegebene Anzahl der zuletzt erfassten Po¬ sitionsdatenwerte. Dies hat den Vorteil, dass die Prüfsumme sehr einfach und schnell ermittelt werden kann und die Daten einfach gespeichert werden können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten und zweiten Aspekts wird, wenn das Fahrzeug jeweils die vorgegebene Maut-Bake passiert, die zuletzt ermittelte Prüfsumme an die jeweilige Maut-Bake übermittelt. Dies ermöglicht eine einfache Verifikation der Daten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten und zweiten Aspekts wird zusammen mit der Prüfsumme ein Prüfsum- menermittlungszeitpunkt erfasst und zusammen mit der zugehörigen Prüfsumme vorgegeben gespeichert. Dies hat den Vorteil, dass die Prüfsummen ein gleiches Format aufweisen können wie Positionsdatenwerte und in analoger Weise ausgewertet werden können wie die Positionsdatenwerte. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten und zweiten Aspekts umfasst der erste Datensatz den Prüfsummen- ermittlungszeitpunkt für die jeweilige Prüfsumme und/oder eine Identifikationsinformation des Fahrzeugs und/oder eine Identifikationsinformation einer Einrichtung, die im Fahrzeug anordenbar ist. Dies ermöglicht eine einfache Verifikation der Daten .
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten und zweiten Aspekts werden die erfassten Positionsdatenwerte jeweils zusammen mit einem zugehörigen Erfassungszeitpunkt bereitge¬ stellt und die Menge der Positionsdatenwerte mit ihren Er¬ fassungszeitpunkten und die zugehörige Prüfsumme und deren PrüfSummenermittlungszeitpunkt vorgegeben gespeichert. Dies hat den Vorteil, dass die Prüfsummen zusammen mit ihren Prüfsum- menermittlungszeitpunkten ein gleiches Format aufweisen können wie die Positionsdatenwerte mit ihren zugehörigen Erfas- sungs Zeitpunkten und so zusammen in einer einfachen Liste gespeichert werden können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten und zweiten Aspekts werden in Antwort auf das vorgegebene Ausle- sesignal und/oder in den vorgegebenen Zeitabständen für den zumindest einen Teil der gespeicherten Positionsdatenwerte zusätzlich die jeweils zugehörigen Erfassungszeitpunkte und/oder die PrüfSummenermittlungszeitpunkte der zugehörigen Prüfsummen an der vorgegebenen Kommunikationsschnittstelle vorgegeben bereitgestellt. Die Erfassungszeitpunkte ermögli¬ chen, dass die Fahrtstrecke einfach verifiziert werden können und die Prüfsummen mit den Prüfsummenermittlungszeitpunkten können einfach und zuverlässig mit den Datensätzen der Maut-Baken verglichen werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten und zweiten Aspekts werden die Positionsdatenwerte für das Fahrzeug in vorgegebenen zeitlichen Abständen erfasst. Dies ermöglicht eine einfache und zuverlässige Auswertung der Daten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten und zweiten Aspekts wird die Prüfsumme abhängig von einer zuvor ermittelten Prüfsumme ermittelt. Vorteilhafterweise kann dies einen Beitrag leisten, eine Manipulationssicherheit der Po- sitionsdatenwerte zu erhöhen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten und zweiten Aspekts ist die kollisionsfreie Prüfsumme ein Hash-Wert . Für eine Berechnung der Prüfsumme wird eine Hashfunktion, auch Streuwertfunktion genannt, genutzt, vorzugsweise eine kryp¬ tologischer Hashfunktion, insbesondere ein SHA-2 (secure hash algorithm) . Durch die Verwendung der Hashfunktion, die sowohl die zuletzt erfassten Positionsdatenwerte als auch den zuletzt ermittelten Hash-Wert nutzt zum Ermitteln eines neuen
Hash-Werts, kann eine verkettete Liste von fälschungssicheren Fahrtstrecken erstellt werden, ohne dass diese sicher ge- speichert werden muss. Um die Daten unbemerkt manipulieren zu können, müsste zum Beispiel ein Hacker in der Lage sein, die verwendete Hashfunktion zu berechnen. Dies ist jedoch mit den heute zur Verfügung stehenden Mitteln innerhalb einer sinnvollen Zeit nicht möglich.
Gemäß einem dritten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Mautsystem. Das Mautsystem umfasst eine Mautermittlungs¬ einrichtung, zumindest eine Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt, die in einem Fahrzeug angeordnet ist, und zumindest eine Maut-Bake. Die zumindest eine Maut-Bake ist ausgebildet, den von dem Fahrzeug an die Maut-Bake gesendeten ersten Datensatz, der jeweils zumindest eine Prüfsumme umfasst, mittelbar oder un¬ mittelbar an die Mautermittlungseinrichtung weiterzuleiten, wobei die Mautermittlungseinrichtung ausgebildet ist, die von der Vorrichtung unmittelbar oder mittelbar bereitgestellten
Positionsdaten und Prüfsummen abhängig von den von der zumindest einen Maut-Bake empfangenen Datensatz zu verifizieren.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten und des zweiten Aspekts gelten hierbei auch für den dritten Aspekt. Vorzugsweise werden von der Maut-Bake nicht alle empfangenen ersten Datensätze an die Mautermittlungseinrichtung weitergeleitet. Vorzugsweise erfolgt eine Weiterleitung der ersten Datensätze an die Maut¬ ermittlungseinrichtung nach einem Zufallsprinzip. Dies hat den Vorteil, dass eine Manipulation der Fahrtstrecken wesentlich schwieriger ist, da nicht bekannt ist, welche Maut-Bake tat¬ sächlich den jeweiligen ersten Datensatz an die Mautermittlungseinrichtung weitergeleitet hat. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des dritten Aspekts ist die Maut-Bake ausgebildet, zumindest ein Bild zu erfassen von einem Nummernschild des jeweiligen Fahrzeugs, das die Maut-Bake passiert, und/oder ein Fahrzeugkennzeichen des jeweiligen Fahrzeugs, das die Maut-Bake passiert, zu ermitteln und das Bild beziehungsweise das ermittelte Fahrzeugkennzeichen zusammen mit einer Positionsinformation der Maut-Bake und einer Zeitin- formation an die Mautermittlungseinrichtung weiterzuleiten . Vorteilhafterweise ermöglicht dies, sogenannte „stille En- forcements" durchzuführen. Dies bedeutet, es werden Kontrollen durchgeführt ohne dass eine fahrzeugseitige Einrichtung erkennt, ob solch eine Kontrolle durchgeführt wird. Insbesondere erfolgt beispielsweise die Übertragung der Daten an die Mautermitt¬ lungseinrichtung nach einem Zufallsprinzip, wobei die Daten das Bild beziehungsweise das Fahrzeugkennzeichen, die Positions¬ information der Maut-Bake und die ZeitInformation umfassen. Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise ein potentieller Hacker des Mautsystems kein Wissen über die Häufigkeit und den Zeitpunkt solcher Kontrollen hat, wodurch eine nachträgliche Manipulation der Positionsdatenwerte wesentlich erschwert wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnung erläutert.
Es zeigt:
Figur 1 ein Blockschaltbild eines Mautsystems.
Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Mautsystems 10. Das Mautsystem 10 umfasst eine Mautermittlungseinrichtung 20, zumindest eine Vorrichtung 30 zur Bereitstellung von Daten zur Mauterhebung und zumindest eine Maut-Bake 40.
Die Mautermittlungseinrichtung 20 umfasst beispielsweise eine Recheneinheit, zum Beispiel einen Server. Die Mautermitt¬ lungseinrichtung 20 ist beispielsweise stationär in einem Backend eines Mautbetreibers angeordnet.
Die Vorrichtung 30 ist vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Personenkraftfahrzeug angeordnet. Vor- zugsweise sind eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen mit solch einer Vorrichtung 30 ausgestattet.
Vorzugsweise umfasst das Mautsystem 10 eine Vielzahl von Maut-Baken 40. Die jeweilige Maut-Bake 40 kann sowohl als stationäre Anlage als auch als mobile Anlage ausgebildet sein. Die jeweilige Maut-Bake 40 ist zum Beispiel als Kontrollbrücke über einer mautpflichtigen Fahrbahn ausgebildet. Die Vorrichtung 30 ist ausgebildet, jeweils abhängig von einer vorgegebenen Menge von erfassten Positionsdatenwerten für das Fahrzeug eine kollisionsfreie Prüfsumme zu ermitteln. Die Posi¬ tionsdatenwerte werden beispielsweise von einer in dem Fahrzeug angeordneten Positionsermittlungseinrichtung bereitgestellt. Alternativ kann die Vorrichtung 30 die Positionsermittlungs¬ einrichtung umfassen. Die Vorrichtung 30 ist ferner ausgebildet, die Menge der erfassten Positionsdatenwerte zusammen mit der zugehörigen Prüfsumme vorgegeben zu speichern. Die erfassten Positionsdatenwerte werden zum Beispiel jeweils zusammen mit einem zugehörigen Erfassungszeitpunkt bereitge¬ stellt. Die jeweilige Menge der erfassten Positionsdatenwerte umfasst beispielsweise eine vorgegebene Anzahl der zuletzt erfassten Positionsdatenwerte.
Beispielsweise werden während sich das Kraftfahrzeug im
Straßenverkehr bewegt, Global Positioning System Daten
(GPS-Daten) von der Vorrichtung 30 mit einer fortlaufenden Nummer und dem zugehörigen Erfassungszeitpunkt in einen vorgegebenen Stapelspeicher geschrieben. Nachdem in den Stabelspeicher n solcher GPS-Datensät ze geschrieben wurden, wird ein Hash-Wert ermittelt abhängig von den n GPS-Datensät zen und einem zuletzt ermittelnden Hash-Wert. Dieser neuer Hash-Wert wird als
(n+l)-ter GPS-Datensat z mit der nächsten Nummer und dem Prüf- Summenermittlungszeitpunkt in den Stapelspeicher geschrieben. Die folgende Liste zeigt beispielhaft den Inhalt des Stapel¬ speichers : 756 Hash-Wert Zeit_l
757 GPS Zeit_2
758 GPS Zeit_2
766 GPS Zeit_2
767 (Hash (756 bis 766) Zeit_l
768 GPS Zeit_2
Hierbei repräsentiert Zeit_l jeweils den Prüfsummenermitt¬ lungszeitpunkt und Zeit_2 den jeweiligen Erfassungs Zeitpunkt . Vorzugsweise weisen der Prüfsummenermittlungszeitpunkt und der Erfassungszeitpunkt ein gleiches Zeitformat auf. Der Prüf- summenermittlungszeitpunkt und der Erfassungszeitpunkt können auch eine Datumsinformation umfassen.
Die Vorrichtung 30 ist ferner ausgebildet, wenn das Fahrzeug jeweils eine der Maut-Bake 40 passiert, einen ersten Datensatz, der zumindest eine der gespeicherten Prüfsummen umfasst, an die jeweilige Maut-Bake 40 zu senden. Der erste Datensatz umfasst vorzugsweise ferner den Prüfsummenermittlungszeitpunkt für die jeweilige Prüfsumme und/oder eine Identifikationsinformation des Fahrzeugs und/oder eine Identifikationsinformation der Vorrichtung 30. Ferner umfasst der erste Datensatz beispielsweise die fortlaufende Nummer. Entsprechend der obigen Liste sendet die Vorrichtung 30 beispielsweise an die Maut-Bake 40, die das Fahrzeug passiert, den ersten Datensatz mit der Nummer 767 in dem Format: [767, Hash-Wert (756 bis 766), Zeit_l].
Die Vorrichtung 30 wird vorzugsweise vor einer Auslieferung aus dem Werk und/oder bei einer Übergabe an einen Nutzer initialisiert. Hierzu wird beispielsweise eine Zufallszahl in eine erste Speicherstelle des Stapelspeichers geschrieben. Diese Zufallszahl gilt als erste Prüfsumme innerhalb des Stapel¬ speichers. Diese Zufallszahl wird auch von der Mautermitt- lungseinrichtung 20 zugeordnet zu der Vorrichtung 30 gespeichert. Dies hat den Vorteil, dass die Vorrichtungen 30 zur Bereitstellung der Daten zur Mauterhebung nicht verwechselt werden. Insbesondere in einer Anfangsphase der Nutzung solch einer Vorrichtung 30 können ansonsten, wenn die Fahrzeuge gleiche Strecken zurücklegen, gegebenenfalls Verwechslungen auftreten. Die Vorrichtung 30 ist ferner ausgebildet, in Antwort auf ein vorgegebenes Auslesesignal und/oder in vorgegebenen Zeitab¬ ständen zumindest ein Teil der gespeicherten Positionsdatenwerte mit den zugehörigen Prüfsummen an einer vorgegebenen Kommunikationsschnittstelle vorgegeben bereitzustellen. Beispiels- weise kann der Vorrichtung 30 eine Mobilfunkschnitt stelle zugeordnet sein oder die Vorrichtung 30 kann die Mobilfunkschnittstelle aufweisen, so dass die Vorrichtung 30 in Antwort auf eine Datenfreigabe durch einen Fahrzeugnutzer sämtliche neuen Inhalte des Stapelspeichers an die Mautermitt lungsein- richtung 20 sendet. Hierbei sind unter neuen Inhalten die Inhalte zu verstehen, die noch nicht zu einem früheren Zeitpunkt an die Mautermittlungseinrichtung 20 gesendet und/oder für eine mittelbare Übertragung aus dem Stapelspeicher ausgelesen wurden. Zusätzlich oder alternativ können die Daten mittels eines
Speicherlesegeräts ausgelesen werden und beispielsweise über eine Internetanwendung an die Mautermittlungseinrichtung 20 weitergeleitet werden. Die jeweilige Maut-Bake 40 ist ausgebildet, den jeweils von dem Fahrzeug an die Maut-Bake 40 gesendeten ersten Datensatz mittelbar oder unmittelbar an die Mautermittlungseinrichtung 20 weiterzuleiten . Vorzugsweise werden von der Maut-Bake 40 nicht alle empfangenen ersten Datensätze an die Mautermittlungsein- richtung 20 weitergeleitet. Vorzugsweise erfolgt eine Weiter¬ leitung der ersten Datensätze an die Mautermittlungseinrichtung 20 nach einem Zufallsprinzip.
Die Mautermittlungseinrichtung 20 ist ausgebildet, die von der Vorrichtung 30 unmittelbar oder mittelbar bereitgestellten
Positionsdaten und Prüfsummen abhängig von dem von der zumindest einen Maut-Bake 40 empfangenen jeweiligen ersten Datensatz zu verifi zieren.
Für die Verifikation ermittelt die Mautermittlungseinrichtung 20 jede Prüfsumme auf Basis der übermittelten Positionsdatenwerte und vergleicht den jeweils berechneten Wert mit dem von der Vorrichtung 30 übermittelten zugehörigen Prüfsummen. Liegt ein zugehöriger von einer der Maut-Baken 40 weitergeleiteter erster Datensatz vor, so wird die Prüfsumme dieses ersten Datensatzes mit der von der Vorrichtung 30 gesendeten und mit der von der Mautermittlungseinrichtung 20 ermittelten Prüfsumme verglichen. Insofern die Prüfsummen nicht übereinstimmen, kann von einer Manipulation der Vorrichtung 30 ausgegangen werden. In Bezug auf die oben angeführte beispielhafte Liste berechnet zum Beispiel die Mautermittlungseinrichtung 20 den Hash-Wert 767 und vergleicht den von der Vorrichtung 30 an die Mautermitt¬ lungseinrichtung 20 übermittelten Hash-Wert und den von der Maut-Bake 40 übermittelten Hash-Wert. Im Falle einer Manipu- lation der von der Vorrichtung 30 an die Mautermittlungseinrichtung 20 übermittelten Daten würde sich beispielsweise der Hash-Wert mit der Nummer 767 ändern. Dies führt jedoch zu einem Fehler bei einem Vergleich mit dem zugehörigen Hash-Wert, der von der Maut-Bake 40 übermittelt wurde.
Vorzugweise wird für das Übermitteln der jeweiligen Daten ein Protokoll mit vordefinierten Feldern genutzt. Das Protokoll kann beispielsweise die Felder Nummer, Positionsdatenwert /Hash-Wert und Zeit umfassen. Die Nummern sind hierbei vorzugsweise fortlaufend und ohne Sprünge. Die Positionsdatenwerte, ins¬ besondere die GPS-Werte, weisen vorzugsweise keine zusätzlichen Zeichen und/oder Werte auf, die nicht zu den Positionsdatenwerten passen. Die Zeitangabe umfasst vorzugsweise nur Zahlen. Eine maximale Länge der jeweiligen Felder ist beispielsweise vor- gegeben. Ferner wird beispielsweise von der Mautermittlungseinrichtung 20 eine Plausibilitätsprüfung der Positionsdatenwerte durchge¬ führt, falls Zweifel an der Korrektheit der empfangenen Po¬ sitionsdatenwerte bestehen. Hierbei wird beispielsweise über- prüft, ob sich die Fahrtstrecke auf einer Straße befindet und/oder eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs plausibel ist und so weiter.
Um die Sicherheit des Mautsystems 10 weiter zu erhöhen, können beispielweise „stille Enforcements" durchgeführt werden. Dies bedeutet, es werden Kontrollen durchgeführt ohne dass eine fahrzeugseitige Einrichtung erkennt, ob solch eine Kontrolle durchgeführt wird. Hierzu weist die Maut-Bake 40 beispielsweise eine Bilderfas¬ sungseinrichtung auf und ist ausgebildet, jeweils zumindest ein Bild von einem Nummernschild eines Fahrzeugs, das die Maut-Bake 40 passiert, zu erfassen. Ferner ist die Maut-Bake 40 ausge¬ bildet, eine zu dem Passieren der Maut-Bake 40 zugehörige ZeitInformation zu erfassen, beispielsweise die Zeit zu er¬ fassen, zu der das Fahrzeug die Maut-Bake 40 passiert. Des Weiteren ist die Maut-Bake 40 ausgebildet, das Bild von dem Nummernschild und/oder daraus ermittelte Daten, zum Beispiel das Fahrzeugkennzeichen, mit der ZeitInformation und den GPS-Daten der Maut-Bake 40, zu einem Datensatz zu verknüpfen und diesen Datensatz an das Backend weiterzuleiten .
Bei der Verifikation durch die Mautermittlungseinrichtung 20 wird dann zusätzlich überprüft, ob in der ermittelten Strecke die Position und die Zeit des „stillen Enforcements" plausibel ist.
Die Mautermittlungseinrichtung 20 ist beispielsweise ferner ausgebildet, abhängig von den von der Vorrichtung 30 bereitgestellten Daten, insbesondere den Positionsdatenwerten des Kraftfahrzeugs, und abhängig von Positionsdaten mautpflichtiger Autobahnen und/oder weiterer mautpflichtiger Straßen, eine Maut-Gebühr zu berechnen. Hierzu weist die Mautermittlungs- einrichtung 20 beispielsweise einen Speicher auf, in dem die Positionsdaten der mautpflichtigen Autobahnen und der weiteren mautpflichtigen Straßen gespeichert sind.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Bereitstellung von Daten zur Mauterhebung, bei dem
- jeweils abhängig von einer vorgegebenen Menge von
erfassten Positionsdatenwerten für ein Fahrzeug eine kollisionsfreie Prüfsumme ermittelt wird,
jeweils die Menge der erfassten Positionsdatenwerte zusammen mit der zugehörigen Prüfsumme vorgegeben gespeichert wird,
wenn das Fahrzeug jeweils eine vorgegebene Maut-Bake (40) passiert, ein erster Datensatz, der zumindest eine der gespeicherten Prüfsummen umfasst, an die jeweilige Maut-Bake (40) gesendet wird,
in Antwort auf ein vorgegebenes Auslesesignal und/oder in vorgegebenen Zeitabständen zumindest ein Teil der gespeicherten Positionsdatenwerte mit den zugehörigen Prüfsummen an einer vorgegebenen Kommunikationsschnittstelle vorgegeben bereitgestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
bei dem die jeweilige Menge der erfassten Positionsda¬ tenwerte eine vorgegebene Anzahl der zuletzt erfassten Positionsdatenwerte umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
bei dem, wenn das Fahrzeug jeweils die vorgegebene Maut-Bake (40) passiert, die zuletzt ermittelte Prüfsumme an die jeweilige Maut-Bake (40) übermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
bei dem zusammen mit der Prüfsumme ein Prüfsummener- mittlungszeitpunkt erfasst und zusammen mit der zugehörigen Prüfsumme vorgegeben gespeichert wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der erste Datensatz den Prüfsummenermittlungs- zeitpunkt für die jeweilige Prüfsumme und/oder eine Identifikationsinformation des Fahrzeugs und/oder eine Identifikationsinformation einer Einrichtung, die im Fahrzeug anordenbar ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
bei dem die erfassten Positionsdatenwerte jeweils zusammen mit einem zugehörigen Erfassungszeitpunkt bereitgestellt werden und die Menge der Positionsdatenwerte mit ihren Erfassungszeitpunkten und die zugehörige Prüfsumme und deren PrüfSummenermittlungszeitpunkt vorgegeben gespei¬ chert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
bei dem in Antwort auf das vorgegebene Auslesesignal und/oder in den vorgegebenen Zeitabständen für den zumindest einen Teil der gespeicherten Positionsdatenwerte zusätzlich die jeweils zugehörigen Erfassungszeitpunkte und/oder die PrüfSummenermittlungszeitpunkte der zuge¬ hörigen Prüfsummen an der vorgegebenen Kommunikationsschnittstelle vorgegeben bereitgestellt werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
bei dem die Positionsdatenwerte für das Fahrzeug in vorgegebenen zeitlichen Abständen erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
bei dem die Prüfsumme abhängig von einer zuvor ermittelten
Prüfsumme ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
bei dem die kollisionsfreie Prüfsumme ein Hash-Wert ist.
Vorrichtung (30) zur Bereitstellung von Daten zur Mauterhebung, die ausgebildet ist ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen. Mautsystem (10) aufweisend
eine Mautermittlungseinrichtung (20)
zumindest eine Vorrichtung (30) gemäß Anspruch 11, die in einem Fahrzeug angeordnet ist,
zumindest eine Maut-Bake (40), die ausgebildet ist, die von dem Fahrzeug an die Maut-Bake (40) gesendeten ersten Datensatz, der jeweils zumindest eine Prüfsumme umfasst, mittelbar oder unmittelbar an die Mautermittlungseinrichtung (20) weiterzuleiten, wobei die Mautermittlungseinrichtung (20) ausgebildet ist, die von der Vorrichtung (30) unmittelbar oder mittelbar bereitgestellten Positionsdaten und Prüfsummen abhängig von den von der zumindest einen Maut-Bake (40) empfangenen Datensatz zu verifizieren.
Mautsystem (10) nach Anspruch 12,
bei dem die Maut-Bake (40) ausgebildet ist, zumindest ein Bild zu erfassen von einem Nummernschild des jeweiligen Fahrzeugs, das die Maut-Bake (40) passiert, und/oder ein Fahrzeugkennzeichen des jeweiligen Fahrzeugs, das die Maut-Bake (40) passiert, zu ermitteln und das Bild be¬ ziehungsweise das ermittelte Fahrzeugkennzeichen zusammen mit einer Positionsinformation der Maut-Bake (40) und einer ZeitInformation an die Mautermittlungseinrichtung (20) weiterzuleiten .
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