EP3991145A1 - Verfahren, computerprogramm und vorrichtung zur verarbeitung von durch ein kraftfahrzeug erfassten daten - Google Patents

Verfahren, computerprogramm und vorrichtung zur verarbeitung von durch ein kraftfahrzeug erfassten daten

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Publication number
EP3991145A1
EP3991145A1 EP20731401.4A EP20731401A EP3991145A1 EP 3991145 A1 EP3991145 A1 EP 3991145A1 EP 20731401 A EP20731401 A EP 20731401A EP 3991145 A1 EP3991145 A1 EP 3991145A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor vehicle
obfuscation
data
interval
segments
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP20731401.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Max
Martin Wegner
Sabina Alazzawi
Richard Niestroj
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.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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 Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP3991145A1 publication Critical patent/EP3991145A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • G07C5/0841—Registering performance data
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50—Context or environment of the image
    • G06V20/56—Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • G06V20/58—Recognition of moving objects or obstacles, e.g. vehicles or pedestrians; Recognition of traffic objects, e.g. traffic signs, traffic lights or roads
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/008—Registering or indicating the working of vehicles communicating information to a remotely located station
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0108—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data
    • G08G1/0112—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data from the vehicle, e.g. floating car data [FCD]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/02—Protecting privacy or anonymity, e.g. protecting personally identifiable information [PII]

Definitions

  • the present invention relates to a method, a computer program with instructions and a device for processing data recorded by a motor vehicle.
  • the invention also relates to a motor vehicle and a backend in which a
  • data can be taken from the motor vehicle and sent to a backend.
  • data from vehicle sensors can be based on location and time
  • Traffic flow data are extracted.
  • the data is then combined with other data on a card and fed back to the functions using it.
  • the data taken from a vehicle may, however, allow conclusions to be drawn about the personal or factual circumstances of a specific or at least identifiable natural person, for example about the driver of the motor vehicle. Such a collection and use of the data is in accordance with the applicable
  • the data can be different
  • the aim of this anonymization process is to hide the identity of the data producer in an anonymization group.
  • DE 10 2011 106 295 A1 describes a method for
  • traffic data that describe a traffic condition and originate from the motor vehicles are provided to a service provider. This is done exclusively via a backend server device operated by a security operator. The traffic data is anonymized by means of the backend server device before it is transmitted to the service provider.
  • Another approach to anonymization involves segmenting the data.
  • the data of a vehicle is divided into different segments while driving. In this way it is ensured that possible data users cannot determine the complete data record of the journey of the vehicle.
  • Another approach to anonymization is to obscure the location or time of the data. The data is randomly shifted additively in space or in time. In this way, the original vehicle can only be identified in relation to a group of vehicles.
  • DE 10 2016 225 287 A1 describes a method for
  • a date recorded by a motor vehicle is received.
  • a local or temporal obfuscation is then applied to the received date.
  • the obfuscated date is finally passed on for evaluation.
  • the data received can be concealed within the motor vehicle or in a receiving system connected to the motor vehicle.
  • DE 10 2018 006 281 L1 describes a method for operating an assistance system of a vehicle.
  • objects are detected in the surroundings of the vehicle.
  • a system action is triggered if an entry for the object is contained in a database which marks the system action as authorized.
  • the data is anonymized to the effect that identification data is removed and spatial obfuscation is carried out.
  • a method for processing data recorded by a motor vehicle comprises the steps:
  • a computer program contains instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out the following steps for processing data recorded by a motor vehicle:
  • Controllers workstations and other processor-based data processing devices.
  • the computer program can, for example, be provided for electronic retrieval or be stored on a computer-readable storage medium.
  • a device for processing data recorded by a motor vehicle has:
  • an anonymization unit for applying a temporal obfuscation to the received date, with a temporally segmented one for the temporal obfuscation
  • Obfuscation segmented and distributed or the measurements shifted so that the data are stable within a desired interval.
  • the obfuscation interval is based on the observation that the traffic situation is often repeated periodically. If the temporal obfuscation requires a shift in the measurement time within an interval of 90 minutes, for example, during the If a time shift of no more than 30 minutes is accepted for data requests, the 90-minute obfuscation interval can be divided into several segments with a length of no more than 30 minutes each. Each of these segments includes one of the mentioned periodic repetitions of the traffic situation. In this way it is possible to reconcile the inherently contrary conditions of the required obfuscation and the avoidance of excessive data devaluation. All that is required is knowledge of the periodicity of the traffic situation.Examples of a periodic traffic situation are rush hour traffic and commuter traffic, whereby an identical or very similar traffic situation can occur at least locally several times a day, including arrival and departure traffic
  • Obfuscation interval on different days For example, it can be assumed that the traffic situation repeats itself daily, in particular the
  • Rush hour traffic or commuter traffic so that the situations over the days are identical or at least very similar.
  • the different days do not necessarily have to follow one another; days can also be disregarded. It can also be provided that the segments are each on the same day of the week, i.e. be a week apart. However, this delays the provision of the data for a corresponding period of time.
  • the segments of the time-segmented obfuscation interval are distributed over different days
  • weekends, holidays or recurring events are taken into account.
  • the phenomena sought only e.g. occur on weekdays. If the segments are distributed, holidays, weekends, etc. can be omitted from the distribution of the segments and thus from measurements.
  • Another possibility, when observing effects that are related to special events, is to select only days on which the events or comparable events take place. For example, should effects be related to a major sporting experience, e.g. a soccer game, all measurements can be reduced to the data of the events, e.g. on all home games of the team
  • Obfuscation interval have the same starting time.
  • the individual segments can be designed with the correct time of day, ie they all begin at an identical point in time. This increases the likelihood that the traffic situation is actually identical or very similar. However, it is not necessary to use the same start time.
  • Start time can be used for the corresponding segment. If the segments are to cover a completely identical period of time, the segments of the time-segmented obfuscation interval also have the same length in addition to the same starting time.
  • Group anonymity is determined.
  • the group anonymity to be achieved determines how many vehicles are required to carry out a measurement analogous to the vehicle in question. Are e.g. If 100 vehicles are required to achieve group anonymity, the obfuscation interval is selected so that these 100 vehicles are recorded within the interval. If the obfuscation interval is divided into segments, it must now be ensured that these 100 vehicles are also recorded in total in the segments. Assuming an identical traffic density in each case, this means that the length of the segments in total corresponds to the length of the original obfuscation interval.
  • a method according to the invention or one according to the invention is preferably used
  • the solution according to the invention can also be used in a backend to which the data is transmitted from the vehicle.
  • FIG. 1 shows schematically a method for processing data recorded by a motor vehicle
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a device for processing data recorded by a motor vehicle
  • 3 shows a second embodiment of a device for processing data captured by a motor vehicle
  • 5 illustrates a temporal segmentation of a concealment interval.
  • FIG. 1 shows schematically a method for processing data acquired by a motor vehicle.
  • a date recorded by a motor vehicle is received 10.
  • a temporal concealment is then applied to the received date 11.
  • a concealment interval segmented over time is used for the temporal concealment.
  • the concealed date is finally passed on for further processing. 12
  • the obfuscation interval can be the same or different days.
  • the segments can have the same start time and / or the same length. Preferably they have
  • Segments in total have a length that is determined by the group anonymity to be achieved.
  • FIG. 2 shows a simplified schematic illustration of a first embodiment of a device 20 for processing data acquired by a motor vehicle
  • the Device 20 has an input 21 for receiving a date D recorded by the motor vehicle.
  • An anonymization unit 23 applies a temporal concealment to the received date.
  • the parameters required for the temporal concealment are determined and provided by a data processing unit 22.
  • the concealed data VD is finally passed on via an output 25 for further processing.
  • the segments of the time-segmented obfuscation interval can be on the same day or on different days. If the segments are distributed over different days Weekends, public holidays or recurring events are preferably taken into account.
  • the segments can have the same start time and / or the same length.
  • the total length of the segments is preferably determined by the group anonymity to be achieved.
  • the data processing unit 22 and the anonymization unit 23 can be controlled by a control unit 24. Via a user interface 27,
  • the data processing unit 22, the anonymization unit 23 or the control unit 24 can be changed.
  • the data accumulating in the device 20 can, if required, be stored in a memory 26 of the device 20, for example for a later evaluation or for use by the components of the device 20.
  • Control unit 24 can be implemented as dedicated hardware, for example as integrated circuits. Of course, they can also be partially or completely combined or implemented as software that runs on a suitable processor, for example on a GPU.
  • the input 21 and the output 25 can be implemented as separate interfaces or as a combined bidirectional interface.
  • FIG. 3 shows a simplified schematic illustration of a second embodiment of a device 30 for processing data acquired by a motor vehicle
  • Device 30 has a processor 32 and a memory 31.
  • the device 30 is a computer, a workstation or a control device.
  • Instructions are stored in memory 31 which, when executed by processor 32, cause device 30 to carry out the steps according to one of the described methods.
  • the instructions stored in the memory 31 thus embody a program which can be executed by the processor 32 and which implements the method according to the invention.
  • the device has an input 33 for receiving information. Data generated by the processor 32 are provided via an output 34. In addition, they can be stored in memory 31.
  • the input 33 and the output 34 can be combined to form a bidirectional interface.
  • the processor 32 may include one or more processing units, such as microprocessors, digital signal processors, or combinations thereof.
  • the memories 26, 31 of the described embodiments can have volatile and / or non-volatile storage areas and a wide variety of storage devices and Storage media include, for example, hard drives, optical storage media or semiconductor memories.
  • the two embodiments of the device can be integrated into the motor vehicle or be part of a backend connected to the motor vehicle.
  • FIG. 4 schematically shows a motor vehicle 40 in which a solution according to the invention is implemented.
  • the motor vehicle 40 has a sensor system 41 with which data D can be recorded, for example a traffic situation. Further components of the
  • Motor vehicle 40 are a navigation system 42, a data transmission unit 43 and a number of assistance systems 44, one of which is shown as an example.
  • a connection to a backend 50 can be established by means of the data transmission unit 43, in particular for the transmission of captured data.
  • a device 20 for processing the recorded data D ensures that the data is concealed over time, so that concealed data VD are transmitted to the backend 50.
  • the data D can also only be concealed in the backend 50 before it is made available to a data user by the latter.
  • a memory 45 is provided for storing data. The data exchange between the various components of the motor vehicle 40 takes place via a network 46
  • FIG. 5 illustrates a time segmentation of a concealment interval V.
  • the starting point is, for example, a measurement at a measurement time T M.
  • the measurement takes place on a Tuesday at 3:00 p.m.
  • the concealment results in a shift in the measurement time within a
  • Obfuscation interval V with a length of 90 min required to ensure adequate anonymization. If the measurement is postponed within this obfuscation interval V within a day, it is only important that the measurement has a corresponding temporal uncertainty.
  • a shift in an interval from 2:15 p.m. to 3:45 p.m. is just as possible in terms of anonymization as a shift in an interval from 3:00 p.m. to 4:30 p.m.
  • the data user requests that the data be concealed in such a way that the time of recording is within the day shifted by no more than 30 minutes so that the traffic situation can be correctly recorded.
  • the traffic situation is repeated periodically on every working day at the same time.
  • the required obfuscation interval V is therefore divided into different areas or
  • Segments V divided and distributed to the corresponding days at the correct time of day.
  • the sum of the lengths DT, of the individual segments V corresponds to at least the length of the original obfuscation interval V, the different segments V not necessarily having to have the same length.
  • the obfuscation interval V in the example shown was divided into three segments Vi, 2 , V 3 with a length DT 1 , D ⁇ 2 , DT 3 of 30 minutes each.
  • the individual segments V 1 , V 2 , V 3 or the starting times AVi, AV2, AV 3 of the segments V 1 , V2, V 3 are each shifted by 24 hours relative to one another. In this way, the corresponding time-of-day-dependent phenomena can be analyzed without the
  • Segments V 1 , V 2 , V 3 is of course also one given the given boundary conditions

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Computerprogramm mit Instruktionen und eine Vorrichtung zur Verarbeitung von durch ein Kraftfahrzeug erfassten Daten, Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug sowie ein Backend, in denen ein erfindungsgemäßes Verfahren oder eine erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt wird. In einem ersten Schritt wird ein von einem Kraftfahrzeug erfasstes Datum empfangen (10). Anschließend wird eine zeitliche Verschleierung auf das empfangene Datum angewendet (11). Für die zeitliche Verschleierung wird dabei ein zeitlich segmentiertes Verschleierungsintervall verwendet. Das verschleierte Datum wird schließlich zur weiteren Verarbeitung weitergegeben (12). Die zeitliche Verschleierung kann innerhalb des Kraftfahrzeugs oder in einem mit dem Kraftfahrzeug in Verbindung stehenden Backend erfolgen.

Description

Beschreibung
Verfahren, Computerprogramm und Vorrichtung zur Verarbeitung von durch ein
Kraftfahrzeug erfassten Daten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Computerprogramm mit Instruktionen und eine Vorrichtung zur Verarbeitung von durch ein Kraftfahrzeug erfassten Daten Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug sowie ein Backend, in denen ein
erfindungsgemäßes Verfahren oder eine erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt wird.
In modernen Kraftfahrzeugen werden vielfältige Daten gesammelt. Im Zuge der
zunehmenden Fahrzeugvernetzung besteht ein Interesse daran, die vom Fahrzeug gesammelten Daten für eine weitergehende Auswertung zu nutzen. Zu diesem Zweck können Daten aus dem Kraftfahrzeug entnommen und einem Backend zugeführt werden. Beispielsweise können Daten von Fahrzeugsensoren orts-und zeitbezogen für
Anwendungen in Bezug auf Wetterprognosen, Parkplatzbelegungen oder auch
Verkehrsflussdaten extrahiert werden. Im Backend werden die Daten dann mit anderen Daten auf einer Karte kombiniert und den nutzenden Funktionen zurückgeführt.
Ein wichtiger Anwendungsfall für die Datenerhebung ist der Aufbau einer Datenbank für anonymisierte Schwarmdaten zur Forschung, Entwicklung und Absicherung automatischer Fahrfunktionen. Der Anspruch an hochautomatisierte Fahrzeuge ist es, dass diese eine Fülle an unterschiedlichen und teilweise komplexen Szenarien im Straßenverkehr unfallfrei bewältigen. Da die meisten dieser Szenarien nur selten auftreten, gestaltet sich das Testen im realen Straßenverkehr sowohl zeit- als auch kostenintensiv. Für die Entwicklung automatischer Fahrfunktionen bis hin zur Serienreife ist eine signifikante Datenbasis zur Absicherung der Algorithmen erforderlich, die nicht mehr durch klassische Testfahrten per Dauerlauf erreicht werden kann. Es bedarf daher eines Datenpools mit Daten aus möglichst vielfältigen anspruchsvollen Verkehrsszenarien, idealerweise gespeist aus Realfahrten, mit welchem die Algorithmen so trainiert und kontinuierlich verbessert werden, dass die
Fahrzeuge im Straßenverkehr unter allen Eventualitäten angemessene Entscheidungen treffen und sicher agieren können.
Die aus einem Fahrzeug entnommenen Daten lassen unter Umständen allerdings einen Rückschluss auf persönliche oder sachliche Verhältnisse einer bestimmten oder zumindest bestimmbaren natürlichen Person zu, beispielsweise über den Fahrer des Kraftfahrzeuges. Eine derartige Erhebung und Nutzung der Daten ist gemäß den jeweils geltenden
Datenschutzgesetzen in der Regel nur mit einer Einverständniserklärung der betroffenen Person möglich. Zwar sind Verbraucher in der heutigen Zeit insbesondere im Bereich der Software durchaus damit vertraut, Nutzungsbedingungen zu akzeptieren und Freigaben für die Datenauswertung zu erteilen, im Automobilbereich ist dies bisher jedoch nicht üblich. Eine Einverständniserklärung zur Nutzung der Daten zu erhalten, ist daher nicht immer einfach. Zudem muss im Rahmen von Softwareaktualisierungen gegebenenfalls eine neue Einverständniserklärung vom Nutzer eingeholt werden, was für den Nutzer auf Dauer ein Ärgernis sein kann.
Zur Gewährleistung des Datenschutzes können die Daten unterschiedlichen
Anonymisierungsverfahren zugeführt werden Ziel dieser Anonymisierungsverfahren ist es, die Identität des Datenerzeugers in einer Anonymisierungsgruppe zu verbergen.
Vor diesem Hintergrund beschreibt DE 10 2011 106 295 A1 ein Verfahren zum
bidirektionalen Übertragen von Daten zwischen Kraftfahrzeugen und einem Dienstanbieter. Bei dem Verfahren werden Verkehrsdaten, die einen Verkehrszustand beschreiben und von den Kraftfahrzeugen stammen, an einen Dienstanbieter bereitgestellt. Dies erfolgt ausschließlich über eine von einem Sicherheitsbetreiber betriebene Backend- Servervorrichtung. Mittels der Backend-Servervorrichtung werden die Verkehrsdaten vor dem Übertragen an den Dienstanbieter anonymisiert.
Ein weiteres Verfahren zum anonymen Bereitstellen von Fahrzeugdaten beschreibt DE 10 2015 213 393 A1. Bei dem Verfahren werden Original-Fahrzeugdaten bereitgestellt, die befahrene Streckenabschnitte einer von einem Kraftfahrzeug gefahrenen Fahrstrecke und den Zeitbereich des Befahrens der Streckenabschnitte angeben. Zusätzlich werden künstliche Fahrzeugdaten generiert, die mindestens eine weitere künstliche Fahrstrecke angeben. Bei der künstlichen Fahrstrecke kann es sich um eine zeitliche verschobene Version eines tatsächlich befahrenen Streckenabschnitts handeln. Die Original- Fahrzeugdaten und die künstlichen Fahrzeugdaten werden schließlich übermittelt.
Bei einem weiteren Ansatz zur Anonymisierung werden die Daten segmentiert. Hierbei werden die Daten eines Fahrzeugs während der Fahrt in unterschiedliche Segmente geteilt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass mögliche Datennutzer nicht den vollständigen Datensatz der Fahrt des Fahrzeugs ermitteln können. Der Gesamtweg wird in der Regel nur von sehr wenigen, ggf. auch nur einem einzigen Fahrzeug durchfahren. Die einzelnen Segmente werden jedoch von vielen Fahrzeugen durchfahren. Bei einem anderen Ansatz zur Anonymisierung werden die Daten hinsichtlich Ort oder Zeit verschleiert. Hierbei werden die Daten im Raum oder in der Zeit zufällig additiv verschoben. Auf diese Weise ist eine Identifikation des ursprünglichen Fahrzeugs nur noch in Bezug auf eine Gruppe von Fahrzeugen möglich.
In diesem Zusammenhang beschreibt DE 10 2016 225 287 A1 ein Verfahren zur
Verarbeitung von durch ein Kraftfahrzeug erfassten Daten In einem ersten Schritt wird ein von einem Kraftfahrzeug erfasstes Datum empfangen. Anschließend wird eine örtliche oder zeitliche Verschleierung auf das empfangene Datum angewendet. Das verschleierte Datum wird schließlich zur Auswertung weitergegeben. Die Verschleierung des empfangenen Datums kann dabei innerhalb des Kraftfahrzeugs oder in einem mit dem Kraftfahrzeug in Verbindung stehenden Empfangssystem erfolgen.
DE 10 2018 006 281 L1 beschreibt ein Verfahren zum Betrieb eines Assistenzsystems eines Fahrzeuges Bei dem Verfahren werden Objekte in einer Umgebung des Fahrzeuges detektiert. In Bezug auf ein erfasstes Objekt wird eine Systemaktion ausgelöst, wenn in einer Datenbank ein Eintrag zu dem Objekt enthalten ist, welcher die Systemaktion als berechtigt markiert. Eine Anonymisierung der Daten erfolgt dahingehend, dass Identifizierungsdaten entfernt und eine räumliche Verschleierung durchgeführt wird.
Zwar sind Verfahren zur zeitlichen Verschleierung gut geeignet, um die Identität des
Datenerzeugers innerhalb einer Anonymisierungsgruppe zu verbergen, allerdings verursacht ihre Nutzung eine gewisse Entwertung von Daten zu Verkehrsbewegungen. Bei der Analyse von Verkehrsbewegungen sollte die Tageszeit erhalten bleiben, da viele Phänomene tageszeitabhängig sind. Beispiele dafür sind die Verkehrsbewegungen zur Hauptverkehrszeit oder der Pendlerverkehr.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Lösungen zur Verarbeitung von durch ein Kraftfahrzeug erfassten Daten bereitzustellen, bei denen eine durch eine zeitliche Verschleierung der Daten verursachte Entwertung der Daten reduziert ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , durch ein Computerprogramm mit Instruktionen gemäß Anspruch 7 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind
Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Verarbeitung von durch ein Kraftfahrzeug erfassten Daten die Schritte:
- Empfangen eines von einem Kraftfahrzeug erfassten Datums;
- Anwenden einer zeitlichen Verschleierung auf das empfangene Datum, wobei für die zeitliche Verschleierung ein zeitlich segmentiertes Verschleierungsintervall verwendet wird; und
- Weitergeben des verschleierten Datums zur weiteren Verarbeitung
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Computerprogramm Instruktionen, die bei Ausführung durch einen Computer den Computer zur Ausführung der folgenden Schritte zur Verarbeitung von durch ein Kraftfahrzeug erfassten Daten veranlassen:
- Empfangen eines von einem Kraftfahrzeug erfassten Datums;
- Anwenden einer zeitlichen Verschleierung auf das empfangene Datum, wobei für die zeitliche Verschleierung ein zeitlich segmentiertes Verschleierungsintervall verwendet wird; und
- Weitergeben des verschleierten Datums zur weiteren Verarbeitung.
Der Begriff Computer ist dabei breit zu verstehen. Insbesondere umfasst er auch
Steuergeräte, Workstations und andere prozessorbasierte Datenverarbeitungsvorrichtungen.
Das Computerprogramm kann beispielsweise für einen elektronischen Abruf bereitgestellt werden oder auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Vorrichtung zur Verarbeitung von durch ein Kraftfahrzeug erfassten Daten auf:
- einen Eingang zum Empfangen eines von einem Kraftfahrzeug erfassten Datums;
- eine Anonymisierungseinheit zum Anwenden einer zeitlichen Verschleierung auf das empfangene Datum, wobei für die zeitliche Verschleierung ein zeitlich segmentiertes
Verschleierungsintervall verwendet wird; und
- einen Ausgang zum Weitergeben des verschleierten Datums zur weiteren Verarbeitung.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird das additive Rauschen für die zeitliche
Verschleierung so segmentiert und verteilt bzw die Messungen so verschoben, dass die Daten innerhalb eines gewünschten Intervalls stabil sind. Die Segmentierung des
Verschleierungsintervalls beruht auf der Beobachtung, dass sich das Verkehrsgeschehen oftmals periodisch wiederholt. Erfordert die zeitliche Verschleierung eine Verschiebung des Messzeitpunkts innerhalb eines Intervalls von z.B. 90 min, während seitens der Datenanforderungen eine zeitliche Verschiebung von nicht mehr als 30 min akzeptiert wird, so kann das 90-minütige Verschleierungsintervall in mehrere Segmente mit einer Länge von jeweils nicht mehr als 30 min unterteilt werden. Jedes dieser Segmente umfasst dabei eine der genannten periodischen Wiederholungen des Verkehrsgeschehens. Auf diese Weise ist es möglich, die an sich konträren Bedingungen der geforderten Verschleierung und der Vermeidung einer übermäßigen Datenentwertung in Einklang zu bringen. Erforderlich ist dazu lediglich ein Wissen über die Periodizität des Verkehrsgeschehens Beispiele für ein periodisches Verkehrsgeschehen sind der Berufsverkehr und der Pendlerverkehr, wobei hier durch einen Schichtbetrieb zumindest lokal auch mehrmals am Tag ein identisches oder sehr ähnliches Verkehrsgeschehen auftreten kann, der An- und Abreiseverkehr zu
wiederkehrenden Veranstaltungen, der Verkehr vor Abfahrt bzw. nach Ankunft einer Fähre oder eines Autoreisezuges, etc.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung liegen Segmente des zeitlich segmentierten
Verschleierungsintervalls in verschiedenen Tagen. Beispielsweise kann davon ausgegangen werden, dass sich das Verkehrsgeschehen täglich wiederholt, insbesondere der
Berufsverkehr oder der Pendlerverkehr, so dass die Situationen über die Tage identisch oder zumindest sehr ähnlich sind. Die verschiedenen Tage müssen nicht notwendigerweise aufeinanderfolgen, es können auch Tage unberücksichtigt bleiben. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die Segmente jeweils im gleichen Wochentag liegen, d.h. um eine Woche auseinanderliegen. Dies verzögert allerdings die Bereitstellung der Daten um einen entsprechenden Zeitraum.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden bei einer Verteilung der Segmente des zeitlich segmentierten Verschleierungsintervalls auf verschiedene Tage Wochenenden, Feiertage oder wiederkehrende Ereignisse berücksichtigt. Bei der Verteilung der Segmente kann berücksichtig werden, dass die gesuchten Phänomene nur z.B. an Wochentagen auftreten. Bei einer Verteilung der Segmente können entsprechend Feiertage, Wochenenden, etc von der Verteilung der Segmente und somit von Messungen ausgelassen werden. Eine weitere Möglichkeit ist es, bei der Beobachtung von Effekten, welche mit besonderen Ereignissen Zusammenhängen, hier nur Tage auszuwählen, an denen die Ereignisse oder vergleichbare Ereignisse stattfinden. Sollten beispielweise Effekte mit einem sportlichen Großerlebnis Zusammenhängen, z.B. einem Fußballspiel, lassen sich alle Messungen auf die Daten der Ereignisse reduzieren, z.B. auf alle Heimspiele der Mannschaft
Gemäß einem Aspekt der Erfindung haben die Segmente des zeitlich segmentierten
Verschleierungsintervalls einen gleichen Startzeitpunkt. Bei der Verteilung des Verschleierungsintervalls auf mehrere Tage können die einzelnen Segmente tageszeitrichtig ausgestaltet sein, d.h. alle zu einem identischen Zeitpunkt beginnen. Dies sorgt für eine größere Wahrscheinlichkeit, dass das Verkehrsgeschehen tatsächlich identisch oder sehr ähnlich ist. Die Verwendung eines gleichen Startzeitpunktes ist aber nicht zwingend.
Beispielsweise kann berücksichtigt werden, dass der Nachmittagsberufsverkehr am Freitag üblicherweise früher stattfindet als an den anderen Werktagen, sodass ein früherer
Startzeitpunkt für das entsprechende Segment genutzt werden kann. Sollen die Segmente einen vollständig identischen Zeitraum abdecken, haben die Segmente des zeitlich segmentierten Verschleierungsintervalls zusätzlich zum gleichen Startzeitpunkt auch eine gleiche Länge.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung haben Segmente des zeitlich segmentierten
Verschleierungsintervalls in Summe eine Länge, die durch eine zu erreichende
Gruppenanonymität bestimmt ist. Die zu erreichende Gruppenanonymität bestimmt, wie viele Fahrzeuge erforderlich sind, die eine Messung analog zum betrachteten Fahrzeug durchführen. Sind z.B. für das Erreichen einer Gruppenanonymität 100 Fahrzeuge erforderlich, so ist das Verschleierungsintervall so gewählt, dass diese 100 Fahrzeuge innerhalb des Intervalls erfasst werden. Bei einer Aufteilung des Verschleierungsintervalls in Segmente muss nun gewährleistet sein, dass in Summe in den Segmenten ebenfalls diese 100 Fahrzeuge erfasst werden. Unter der Annahme einer jeweils identischen Verkehrsdichte bedeutet dies, dass die Länge der Segmente in Summe der Länge des ursprünglichen Verschleierungsintervalls entspricht.
Vorzugsweise wird ein erfindungsgemäßes Verfahren oder eine erfindungsgemäße
Vorrichtung in einem autonom oder manuell gesteuerten Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, eingesetzt Alternativ kann die erfindungsgemäße Lösung auch in einem Backend genutzt werden, an das die Daten vom Fahrzeug übermittelt werden.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den angehängten Ansprüchen in Verbindung mit den Figuren ersichtlich.
Fig 1 zeigt schematisch ein Verfahren zur Verarbeitung von durch ein Kraftfahrzeug erfassten Daten;
Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Verarbeitung von durch ein Kraftfahrzeug erfassten Daten; Fig 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zur Verarbeitung von durch ein Kraftfahrzeug erfassten Daten;
Fig 4 stellt schematisch ein Kraftfahrzeug dar, in dem eine erfindungsgemäße Lösung realisiert ist; und
Fig. 5 illustriert eine zeitliche Segmentierung eines Verschleierungsintervalls.
Zum besseren Verständnis der Prinzipien der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren detaillierter erläutert. Es versteht sich, dass sich die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und dass die beschriebenen Merkmale auch kombiniert oder modifiziert werden können, ohne den
Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er in den angehängten Ansprüchen definiert ist
Fig. 1 zeigt schematisch ein Verfahren zur Verarbeitung von durch ein Kraftfahrzeug erfassten Daten. In einem ersten Schritt wird ein von einem Kraftfahrzeug erfasstes Datum empfangen 10. Anschließend wird eine zeitliche Verschleierung auf das empfangene Datum angewendet 11. Für die zeitliche Verschleierung wird dabei ein zeitlich segmentiertes Verschleierungsintervall verwendet. Das verschleierte Datum wird schließlich zur weiteren Verarbeitung weitergegeben 12 Die Segmente des zeitlich segmentierten
Verschleierungsintervalls können in gleichen oder in verschiedenen Tagen liegen. Bei einer Verteilung der Segmente auf verschiedene Tage werden dabei vorzugsweise Wochenenden, Feiertage oder wiederkehrende Ereignisse berücksichtigt. Die Segmente können einen gleichen Startzeitpunkt und/oder eine gleiche Länge haben. Vorzugsweise haben die
Segmente in Summe eine Länge, die durch eine zu erreichende Gruppenanonymität bestimmt ist.
Fig. 2 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung 20 zur Verarbeitung von durch ein Kraftfahrzeug erfassten Daten Die
Vorrichtung 20 hat einen Eingang 21 zum Empfangen eines vom Kraftfahrzeug erfassten Datums D Eine Anonymisierungseinheit 23 wendet eine zeitliche Verschleierung auf das empfangene Datum an. Die für die zeitliche Verschleierung notwendigen Parameter werden von einer Datenverarbeitungseinheit 22 bestimmt und bereitgestellt. Das verschleierte Datum VD wird schließlich über einen Ausgang 25 zur weiteren Verarbeitung weitergegeben. Die Segmente des zeitlich segmentierten Verschleierungsintervalls können in gleichen oder in verschiedenen Tagen liegen. Bei einer Verteilung der Segmente auf verschiedene Tage werden dabei vorzugsweise Wochenenden, Feiertage oder wiederkehrende Ereignisse berücksichtigt. Die Segmente können einen gleichen Startzeitpunkt und/oder eine gleiche Länge haben. Vorzugsweise haben die Segmente in Summe eine Länge, die durch eine zu erreichende Gruppenanonymität bestimmt ist.
Die Datenverarbeitungseinheit 22 und die Anonymisierungseinheit 23 können von einer Kontrolleinheit 24 gesteuert werden. Über eine Benutzerschnittstelle 27 können
gegebenenfalls Einstellungen der Datenverarbeitungseinheit 22, der Anonymisierungseinheit 23 oder der Kontrolleinheit 24 geändert werden. Die in der Vorrichtung 20 anfallenden Daten können bei Bedarf in einem Speicher 26 der Vorrichtung 20 abgelegt werden, beispielsweise für eine spätere Auswertung oder für eine Nutzung durch die Komponenten der Vorrichtung 20. Die Datenverarbeitungseinheit 22, die Anonymisierungseinheit 23 sowie die
Kontrolleinheit 24 können als dedizierte Hardware realisiert sein, beispielsweise als integrierte Schaltungen. Natürlich können sie aber auch teilweise oder vollständig kombiniert oder als Software implementiert werden, die auf einem geeigneten Prozessor läuft, beispielsweise auf einer GPU. Der Eingang 21 und der Ausgang 25 können als getrennte Schnittstellen oder als eine kombinierte bidirektionale Schnittstelle implementiert sein.
Fig. 3 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung 30 zur Verarbeitung von durch ein Kraftfahrzeug erfassten Daten Die
Vorrichtung 30 weist einen Prozessor 32 und einen Speicher 31 auf. Beispielsweise handelt es sich bei der Vorrichtung 30 um einen Computer, eine Workstation oder ein Steuergerät.
Im Speicher 31 sind Instruktionen abgelegt, die die Vorrichtung 30 bei Ausführung durch den Prozessor 32 veranlassen, die Schritte gemäß einem der beschriebenen Verfahren auszuführen. Die im Speicher 31 abgelegten Instruktionen verkörpern somit ein durch den Prozessor 32 ausführbares Programm, welches das erfindungsgemäße Verfahren realisiert. Die Vorrichtung hat einen Eingang 33 zum Empfangen von Informationen. Vom Prozessor 32 generierte Daten werden über einen Ausgang 34 bereitgestellt. Darüber hinaus können sie im Speicher 31 abgelegt werden. Der Eingang 33 und der Ausgang 34 können zu einer bidirektionalen Schnittstelle zusammengefasst sein.
Der Prozessor 32 kann eine oder mehrere Prozessoreinheiten umfassen, beispielsweise Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren oder Kombinationen daraus.
Die Speicher 26, 31 der beschriebenen Ausführungsformen können volatile und/oder nichtvolatile Speicherbereiche aufweisen und unterschiedlichste Speichergeräte und Speichermedien umfassen, beispielsweise Festplatten, optische Speichermedien oder Halbleiterspeicher.
Die beiden Ausführungsformen der Vorrichtung können in das Kraftfahrzeug integriert sein oder Bestandteil eines mit dem Kraftfahrzeug in Verbindung stehenden Backends sein.
Fig. 4 stellt schematisch ein Kraftfahrzeug 40 dar, in dem eine erfindungsgemäße Lösung realisiert ist. Das Kraftfahrzeug 40 weist ein Sensorsystem 41 auf, mit dem Daten D erfasst werden können, beispielsweise ein Verkehrsgeschehen. Weitere Bestandteile des
Kraftfahrzeugs 40 sind ein Navigationssystem 42, eine Datenübertragungseinheit 43 sowie eine Reihe von Assistenzsystemen 44, von denen eines exemplarisch dargestellt ist. Mittels der Datenübertragungseinheit 43 kann eine Verbindung zu einem Backend 50 aufgebaut werden, insbesondere zum Übermitteln von erfassten Daten. Eine Vorrichtung 20 zur Verarbeitung der erfassten Daten D sorgt in diesem Ausführungsbeispiel für eine zeitliche Verschleierung der Daten, sodass verschleierte Daten VD an das Backend 50 übermittelt werden. Alternativ kann die Verschleierung der Daten D auch erst im Backend 50 erfolgen, bevor sie von diesem einem Datennutzer zur Verfügung gestellt werden. Zur Speicherung von Daten ist ein Speicher 45 vorhanden. Der Datenaustausch zwischen den verschiedenen Komponenten des Kraftfahrzeugs 40 erfolgt über ein Netzwerk 46
Fig 5 illustriert eine zeitliche Segmentierung eines Verschleierungsintervalls V.
Ausgangspunkt ist exemplarisch eine Messung zu einem Messzeitpunkt TM. Im dargestellten Beispiel erfolgt die Messung an einem Dienstag um 15:00 Uhr. Durch die Verschleierung wird vorliegend eine Verschiebung des Messzeitpunkts innerhalb eines
Verschleierungsintervalls V mit einer Länge von 90 min gefordert, um eine hinreichende Anonymisierung sicherzustellen. Wird die Messung innerhalb eines Tages innerhalb dieses Verschleierungsintervalls V verschoben, so ist es lediglich wichtig, dass die Messung eine entsprechende zeitliche Unschärfe hat. Eine Verschiebung in einem Intervall von 14:15 Uhr bis 15:45 Uhr ist im Sinne der Anonymisierung genauso möglich wie eine Verschiebung in einem Intervall von 15:00 Uhr bis 16:30 Uhr. Allerdings wird aus technischer Sicht vorzugsweise nicht nur der Zeitstempel der Messung verschoben, sondern auch der reale Versandpunkt. Anders ausgedrückt, der Messwert wird an dem zufällig ermittelten Zeitpunkt ausgeliefert. Das ist allerdings nicht möglich, wenn dieser Zeitpunkt in der Vergangenheit liegt. Daher ist hier das Intervall von 15:00 Uhr bis 16:30 Uhr zu bevorzugen.
Wiederum exemplarisch wird seitens des Datennutzers die Anforderung gestellt, dass die Daten so zu verschleiern sind, dass sich der Zeitpunkt der Aufnahme innerhalb des Tages um nicht mehr als 30 min verschiebt, damit das Verkehrsgeschehen korrekt erfasst werden kann.
Es wird nun im vorliegenden Beispiel davon ausgegangen, dass sich das
Verkehrsgeschehen periodisch an jedem Werktag zur gleichen Zeit wiederholt. Das geforderte Verschleierungsintervall V wird daher in unterschiedliche Bereiche bzw.
Segmente V, geteilt und auf die entsprechenden Tage tageszeitrichtig verteilt. Die Summe der Längen DT, der einzelnen Segmente V, entspricht hierbei mindestens der Länge des ursprünglichen Verschleierungsintervalls V, wobei die verschiedenen Segmente V, nicht notwendigerweise die gleiche Länge haben müssen. Um die verschiedenen Anforderungen in Einklang zu bringen, wurde das Verschleierungsintervall V im dargestellten Beispiel in drei Segmente Vi , 2, V3 mit einer Länge DT1 , DΪ2, DT3 von jeweils 30 min unterteilt. Die einzelnen Segmente V1 , V2, V3 bzw. die Startzeitpunkte AVi , AV2, AV3 der Segmente V1 , V2, V3 sind relativ zueinander jeweils um 24 Stunden verschoben. Auf diese Weise lassen sich die entsprechenden tageszeitenabhängigen Phänomene analysieren, ohne die
Anonymisierung zu schwächen. Anstelle der in Fig. 5 gezeigten Unterteilung in drei
Segmente V1 , V2, V3 ist natürlich bei den gegebenen Randbedingungen auch eine
Unterteilung in mehr als drei Segmente V1 , V2, V3 möglich, die dann wiederum kürzer ausfallen können.
Bezugszeichenliste
10 Empfangen eines erfassten Datums
1 1 Anwenden einer zeitlichen Verschleierung auf das Datum
12 Weitergeben des verschleierten Datums zur weiteren Verarbeitung
20 Vorrichtung
21 Eingang
22 Datenverarbeitungseinheit
23 Anonymisierungseinheit
24 Kontrolleinheit
25 Ausgang
26 Speicher
27 Benutzerschnittstelle
30 Vorrichtung
31 Speicher
32 Prozessor
33 Eingang
34 Ausgang
40 Kraftfahrzeug
41 Sensorsystem
42 Navigationssystem
43 Datenübertragungseinheit
44 Assistenzsystem
45 Speicher
46 Netzwerk
50 Backend
AVi Startzeitpunkt
D Datum
DΊP Segmentlänge
TM Messzeitpunkt
V Verschleierungsintervall
VD Verschleiertes Datum
Vi Segment

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Verarbeitung von durch ein Kraftfahrzeug (40) erfassten Daten, mit den Schritten:
- Empfangen (10) eines von einem Kraftfahrzeug (40) erfassten Datums (D);
- Anwenden (11) einer zeitlichen Verschleierung auf das empfangene Datum (D), wobei für die zeitliche Verschleierung ein zeitlich segmentiertes
Verschleierungsintervall (V) verwendet wird; und
- Weitergeben (12) des verschleierten Datums (VD) zur weiteren Verarbeitung.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei Segmente (V,) des zeitlich segmentierten
Verschleierungsintervalls (V) in verschiedenen Tagen liegen.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei bei einer Verteilung der Segmente (V,) des
zeitlich segmentierten Verschleierungsintervalls (V) auf verschiedene Tage
Wochenenden, Feiertage oder wiederkehrende Ereignisse berücksichtigt werden.
4. Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Segmente (V,) des zeitlich
segmentierten Verschleierungsintervalls (V) einen gleichen Startzeitpunkt (AV,) haben.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Segmente (V,) des zeitlich segmentierten Verschleierungsintervalls (V) eine gleiche Länge (DT,) haben.
6. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei Segmente (V,) des zeitlich segmentierten Verschleierungsintervalls (V) in Summe eine Länge haben, die durch eine zu erreichende Gruppenanonymität bestimmt ist
7. Computerprogramm mit Instruktionen, die bei Ausführung durch einen Computer den Computer zur Ausführung der Schritte eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche
1 bis 6 zur Verarbeitung von durch ein Kraftfahrzeug (40) erfassten Daten veranlassen.
8. Vorrichtung (20) zur Verarbeitung von durch ein Kraftfahrzeug (40) erfassten Daten, mit:
- einem Eingang (21) zum Empfangen (10) eines von einem Kraftfahrzeug (40) erfassten Datums (D);
- einer Anonymisierungseinheit (23) zum Anwenden (11) einer zeitlichen
Verschleierung auf das empfangene Datum (D), wobei für die zeitliche Verschleierung ein zeitlich segmentiertes Verschleierungsintervall (V) verwendet wird; und - einem Ausgang (26) zum Weitergeben (12) des verschleierten Datums (VD) zur weiteren Verarbeitung
9. Kraftfahrzeug (40), dadurch gekennzeichnet, dass es eine Vorrichtung (20) gemäß
Anspruch 8 aufweist oder eingerichtet ist, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Verarbeiten von durch das Kraftfahrzeug (40) erfassten Daten auszuführen.
10. Backend (50) zur Verarbeitung von durch ein Kraftfahrzeug (40) erfassten Daten, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Vorrichtung (20) gemäß Anspruch 8 aufweist oder eingerichtet ist, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zum
Verarbeiten von durch das Kraftfahrzeug (40) erfassten Daten auszuführen.
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