JP2008512739A - センサにおける不正操作の識別方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、パルス発生型のセンサ（Ｓ）および記録ユニット（ＲＭ）からなる装置における不正操作を識別する方法に関する。殊にタコグラフ（ＤＴＣＯ）においては不正操作に関するあらゆる可能性が排除されるべきである。このために本発明によれば、センサ（Ｓ）が記録ユニット（ＲＭ）にリアルタイムパルス（ＲＴＳ）を伝送し、また周期的に第１の要求命令（１．０）に応じたより高次のデータ信号（ＤＳ）を伝送し、また記録ユニット（ＲＭ）が第１の要求命令（１．０）に対して時間的にずらされた第２の要求命令（２．０）に応じてリアルタイムパルス数（ＲＴＳＮ）を受信する。データ信号評価モジュール（ＤＳＥ）はリアルタイムパルス数（ＲＴＳＮ）とデータ信号パルス数（ＤＳＮ）を相互に比較し、これにより不正操作に対する非常に高い安全性が達成される。

Description

本発明は、パルス発生型のセンサおよび記録ユニットからなる装置における不正操作を識別する方法に関する。

殊にタコグラフを使用する商用車の運転データ記録の分野においては、記録の偽造可能な性質に起因する不正操作は絶対に回避されなければならない。法的に説明するための証拠としてのこの記録の重要性以外にも、ここでは車両運転の安全性および労働法的な見地も重要である。ＥＵ規則ＥＵ−ＶＯ３８２１／８５によるディジタル形式のタコグラフの新たな世代では、この新たなタコグラフの不正操作を確実に阻止するという挑戦のもとでこの装置の開発が進められている。欺くことを意図して記録を不正操作するために容易に思い付く方法としては、大部分が自動車の伝動装置の領域に取付けられているセンサからの信号を例えば電磁的に変更することが考えられる。センサの信号がリアルタイムで伝送される場合には、このセンサの規則的なパルス状の信号に遅延が生じる可能性があり、この遅延により記録には常に走行速度よりも緩慢な速度がもたらされる。

本発明の課題は、パルス発生型のセンサから記録ユニットへと伝送される走行距離ないし速度と相関関係にある信号における不正操作を阻止することである。

この課題は請求項１に記載されている方法により解決される。従属請求項には本発明による方法の有利な実施形態が記載されている。

本発明による方法は、記録ユニットがタコグラフとして構成されており、パルス発生型のセンサが車両の走行距離と一義的に相対関係にある信号を記録ユニットないしタコグラフに伝送する場合に、自動車の運転に関連するデータの人間による記録において殊に有利に使用することができる。何故ならば、この用途の範囲においては不正操作に対する安全性について殊に強固な措置が取られるべきだからである。パルス発生型のセンサは有利にはホールセンサとして構成されており、また回転型の伝動装置構成部分と共働し、この伝動装置構成部分は交番的に凸部と凹部を有し、そのようにして測定可能なホールセンサの周囲における透磁性がパルス形状の信号、有利には近似的に矩形の信号を所期のように変化させる。したがってセンサは記録ユニットにリアルタイムパルスを伝送し、このリアルタイムパルスの周期持続時間は一義的に相応の伝動装置構成部分の回転周波数と相関関係にあり、また一義的に車両速度ないし走行距離と相関関係にある。本発明による方法は、センサ測定の測定結果が記録ユニットにリアルタイムパルスとしても、データ信号としても伝送されることによって不正操作に対する際立った安全性を達成する。このためにセンサは相応の評価ユニットを有し、この評価ユニットがリアルタイムパルスをより高次の情報内容のデータ信号に変換し、この情報内容が続いてリアルタイムパルスに並行して記録ユニットに伝送される。本発明によればこの種の伝送は記録ユニット、殊に記録ユニットのデータ信号評価モジュールによって第１の要求命令を用いて開始され、この第１の要求命令に対してセンサはデータ信号でもって応答する。第１の要求命令をセンサに周期的に送信することにより、記録ユニットのデータ信号評価モジュールはセンサの測定をデータ信号により完全に追従することができる。データ信号に並行してセンサから記録ユニットに伝送されるリアルタイムパルスはリアルタイム信号インタフェースを用いて記録ユニットによって受け取られ、このリアルタイム信号インタフェースによってその数がリアルタイムパルス数に加算される。データ信号評価モジュールは第２の要求命令を用いてリアルタイム信号インタフェースから周期的な間隔をおいてリアルタイムパルス数を要求し、また目下の要求のリアルタイムパルス数と先行する要求のリアルタイムパルス数との差を、データ信号評価モジュールが同一の期間にわたり周期的に伝送したデータ信号から求めたパルスの数と比較する。

データ信号評価モジュールは常に測定の正確な期間に属するリアルタイムパルス数を対応するデータ信号パルス数と比較し、この際に誤った対応付けをしないようにするために、第１の要求命令および第２の要求命令が所定の期間Δｔだけ相互にずらされて送信される。この期間Δｔは第１の要求命令の周期およびリアルタイム信号ないしリアルタイムパルスの伝送とデータ信号の伝送との間の時間的な差の周期に合わせられている。

本発明による方法は、センサから記録ユニットへのデータ信号の周期的な伝送が規則的な時間間隔をおいて、殊に一分の間隔をおいて行われる場合には殊に有利である。約１分の間隔は殊に有利であることが判明した。何故ならば、殊に本発明による方法をタコグラフの記録機能に対して使用する際に、本方法を実施するソフトウェアが層状にモジュール形式で構成されている場合には、インタフェースと評価部との間におけるソフトウェアモジュールがこの時間の間のリアルタイム信号およびデータ信号の処理および伝送に関して１つの周期を確実に終わらせることができるからである。

実施形態および変形形態における大きな利点は、データ信号評価部が生データを供給、受信および処理する層に配置されており、第１の層と通信する第２の層が、データを相応のデータ伝送プロトコルに一致するよう変換するか、さらに付加的に暗号化することによってデータの変換を実施するように、本発明による方法が層状に構成され、相応に実施されることによってもたらされる。例えばシリアルデータインタフェースおよびリアルタイム信号インタフェースを包含し、また第２の層と通信する第３の層は好適には処理レジスタに問い合わせ、データストリームを処理するために処理の中断を発生させる。第２の層の構成部分は好適には変換モジュールであり、この変換モジュールはデータ信号評価モジュールからのデータ信号をデータ伝送プロトコルに合わせられた形に変換し、またセンサから記録ユニットへの相応のプロトコルに適合する、受信したデータ信号を記録ユニットにおける内部的なさらなる処理のために逆変換する。

いかなる不正操作も阻止するために、記録ユニットがセンサに、またセンサが記録ユニットにデータ信号を暗号化して送信し、また記録ユニットの構成部分が、記録ユニットからセンサならびにセンサから記録ユニットへのデータ信号を暗号化ないし復号化する変換モジュールの一部である場合には有利である。このことに実質的に依存せずに、好適には暗号化せず、またデータ伝送プロトコルに一致せずに、リアルタイムパルスをセンサからリアルタイム信号評価モジュールへと伝送することができる。

有利には、タコグラフに関して本方法を使用する際にリアルタイム信号インタフェースから伝送されたリアルタイムパルスを殊に速度に関する情報に変換するリアルタイム信号評価モジュールは信号伝送型のコネクションによりデータ信号評価モジュールと接続されており、このデータ信号評価モジュールに評価の結果が第２のデータ信号として伝送される。リアルタイム信号評価モジュールとデータ信号評価モジュールとの間のこの種の伝送ないし通信は、好適には２つのモジュール間に配置されている通信メモリを用いて非同期式に行われる。

第１の要求命令と第２の要求命令との間隔は原則として５０ｍｓ〜３００ｍｓの長さが有利であると判明した。本発明による方法の最善の安定性および最小のエラー発生率を１４７ｍｓ〜１７２ｍｓの間隔で達成することができ、その結果データ信号評価部はリアルタイムパルス数を常に適切なデータ信号パルス数に対応付け、正確な比較結果をもたらす。

以下では図面を参照しながら、特別な実施例に基づき本発明を詳細に説明する。ここで、
図１は本発明による方法の概略図を示す。

図１はタコグラフＤＴＣＯおよびセンサＳからなる装置を示す。タコグラフＤＴＣＯはリアルタイム信号線路ＲＴＬおよびデータ線路ＤＬを用いてセンサＳと接続されている。タコグラフＤＴＣＯの本質的な構成要素はシリアルデータ信号インタフェースＤＳＩ、変換モジュールＴＭ、データ信号評価モジュールＤＳＥ、通信メモリＫＭ、リアルタイム信号評価モジュールＲＴＳＥおよびリアルタイム信号インタフェースＲＴＩである。タコグラフＤＴＣＯは本発明による記録ユニットＲＭの機能を担う。

信号伝送過程の開始時にタコグラフＤＴＣＯは、データ信号評価部ＤＳＥから出発してセンサＳへと認証データ７０並びにそれに続いて応答要求８０を送信する。両方の側において認証が成功し、セッションキーを交換した後に、タコグラフＤＴＣＯおよびセンサＳはＩＳＯ１６８４４−３に従い商用車の運転に関連するデータの伝送を開始する。データ信号評価モジュールＤＳＥは毎分第１の要求命令１．０を用いてその間のセンサの測定結果をデータ信号ＤＳとしてデータ信号評価モジュールＤＳＥに伝送させる。ここで層状に実施されている本発明による方法は、リアルタイム信号評価モジュールＲＴＳＥ、通信メモリＫＭおよびデータ信号評価モジュールＤＳＥが第１の層１．Ｌに属するので、データ信号評価モジュールＤＳＥは第１の要求１．０およびデータ信号ＤＳを生データの形で送受信するように機能する。

第１の要求命令１．０は生データとしてデータ信号評価モジュールＤＳＥから第２の層２．Ｌに属する変換モジュールＴＭに到達する。第２の層２．Ｌの構成要素として、変換モジュールＴＭは第１の要求命令１．０をデータ伝送プロトコルＤＳＰに応じた形に変換する。

プロトコルが一致するデータ信号は変換モジュールＴＭによってさらに暗号化され、本発明による方法の実施形態の第３の層３．Ｌの構成要素、すなわちデータ信号インタフェースＤＳＩに伝送される。第３の層３．Ｌは一番下のレベルにおいてプロセスレジスタに問い合わせ、殊にセンサＳとのデータ交換に関する中断を発生させる。第１の要求命令はこのようにしてデータ信号インタフェースＤＳＩを介しデータ線路ＤＬを用いてセンサＳに到達する。センサＳからデータ信号評価モジュールＤＳＥへのデータ信号ＤＳは実質的に反対の過程を有する相応の逆方向の経路を取る。

概略図において境界線Ｇに基づき参照符号Ｄで表されている側Ｄにおいて行われているデータ信号ＤＳに関連する過程Ｄには実質的に依存せずに、この境界線Ｇの反対側では参照符号ＲＴにより表されている側においてはそれと同時にはリアルタイムパルスＲＴＳと関連する過程が行われている。リアルタイム信号線路ＲＴＬを用いてセンサＳはリアルタイムパルスＲＴＳをリアルタイム信号インタフェースＲＴＩに送信する。

第３の層３．Ｌに設けられているリアルタイム信号インタフェースＲＴＩは相応の信号ＲＴＳをリアルタイム信号評価モジュールＲＴＳＥに送信し、この際リアルタイム信号ＲＴＳの数は継続的にリアルタイムパルス数ＲＴＳＮに加算される。

第２の層２．Ｌおよび第３の層３．Ｌにおいて実行されるデータ信号ＤＳないし第１の要求命令１．０の伝送のプロセスに合わせて、第１の要求命令１．０に対して所定の期間Δｔ、すなわち約１４７ｍｓ〜１７２ｍｓ遅延して、データ信号評価モジュールＤＳＥは変換モジュールＴＭの中間回路を使用してリアルタイム信号インタフェースＲＴＩに第２の要求命令２．０を送信する。データ信号評価モジュールＤＳＥにおけるセンサＳからのデータ信号ＤＳの到着に対して相応に時間的に遅延して、リアルタイム信号インタフェースＲＴＩはリアルタイムパルス数ＲＴＳＮをデータ信号評価モジュールＤＳＥに直接伝送する。

通信メモリＫＭを用いてデータ信号評価モジュールＤＳＥとリアルタイム信号評価モジュールＲＴＳＥは非同期式にデータ交換を行う。データ信号評価モジュールＤＳＥはリアルタイムパルス数ＲＴＳＮをデータ信号パルス数ＤＳＮと比較し、これら２つの値がもはや許容されない程度の所定の大きさの偏差を有する場合には通信メモリＫＭにエラーフラグＦＦがセットされ、このエラーフラグＦＦはその通信メモリＫＭにおいてリアルタイム信号評価モジュールＲＴＳＥによって読み出される。エラーフラグＦＦは不正操作に関するインジケータとして使用され、また記録メモリＲに到達する。同時にリアルタイム信号評価モジュールＲＴＳＥはリアルタイムパルスＲＴＳの代わりに、商用車の走行距離を求めるためにデータ信号ＤＳからの情報を受け取る。

リアルタイムパルス数ＲＴＳＮとデータ信号パルス数ＤＳＮを比較する際に、限界値として規定される偏差値はその偏差値を超えるまでは許容されるものであり、その偏差値を超えるとエラーフラグＦＦがセットされる。

リアルタイムパルスＲＴＳに依存してリアルタイム信号評価モジュールＲＴＳＥは走行信号Ｖまたは停止信号ＳＴをデータ信号評価モジュールＤＳＥに伝送する。

リアルタイム信号評価モジュールＲＴＳＥから停止信号ＳＴがデータ信号評価モジュールＤＳＥに伝送される場合には、データ信号評価モジュールＤＳＥは車両の停止状態を通知する。

リアルタイム信号評価モジュールＲＴＳＥが状態「停止」を識別するケースに関して、リアルタイム信号評価モジュールＲＴＳＥがデータ信号評価モジュールＤＳＥに信号Ｖを伝送せず、またリアルタイム信号インタフェースＲＴＩがデータ信号パルス数ＤＳＮに比べて過度に低いリアルタイムパルス数ＲＴＳＮ＝０を供給する場合には、エラーフラグＦＦがセットされ、記録にはデータ信号から求められた走行距離が基礎とされ、またリアルタイム信号線路ＲＴＬを用いるコネクションが妨害されているという状態が確認される。

リアルタイム信号評価モジュールＲＴＳＥが状態「走行」を識別するケースに関して、リアルタイム評価モジュールＲＴＳＥがデータ信号評価モジュールＤＳＥに信号Ｖを伝送し、またリアルタイム信号インタフェースＲＴＩがデータ信号パルス数ＤＳＮに比べて過度に低いリアルタイムパルス数ＲＴＳＮを供給する場合には、エラーフラグＦＦがセットされ、記録にはデータ信号ＤＳから求められた走行距離ないし走行速度が基礎とされる。

データ信号ＤＳが周期的な要求命令１．０の範囲において全く発生しない場合には、同様にエラーフラグＦＦがセットされ、データ線路ＤＬを用いるコネクションが妨害されているという状態が確認される。

本発明による方法の概略図。

Claims (15)

1. パルス発生型のセンサ（Ｓ）および記録ユニット（ＲＭ）からなる装置における不正操作を識別する方法において、
   −前記センサ（Ｓ）は前記記録ユニット（ＲＭ）に測定のリアルタイムパルス（ＲＴＳ）を伝送し、
   −前記記録ユニット（ＲＭ）は周期的に前記センサ（Ｓ）に第１の要求命令を送信し、該第１の要求命令に基づき前記センサ（Ｓ）は前記記録ユニット（ＲＭ）に、中間的なリアルタイムパルス（ＲＴＳ）に関する情報を包含する第１のデータ信号（ＤＳ）を伝送し、
   −リアルタイム信号インタフェース（ＲＴＩ）は前記リアルタイムパルス（ＲＴＳ）をリアルタイムパルス数（ＲＴＳＮ）に加算し、
   −前記記録ユニット（ＲＭ）のデータ信号評価モジュール（ＤＳＥ）はパルスの数をデータ信号パルス数（ＤＳＮ）についてのデータ信号（ＤＳ）に基づき求め、
   −前記データ信号評価モジュール（ＤＳＥ）は前記リアルタイム信号インタフェース（ＲＴＩ）に第２の要求命令（２．０）を送信し、該第２の要求命令（２．０）に基づき前記リアルタイムインタフェース（ＲＴＩ）は前記データ信号評価モジュール（ＤＳＥ）に前記リアルタイムパルス数（ＲＴＳＮ）を伝送し、
   −前記第１の要求命令（１．０）および前記第２の要求命令（２．０）を所定の期間（Δｔ）だけ相互にずらして送信し、
   −前記データ信号評価モジュール（ＤＳＥ）は前記リアルタイムパルス数（ＲＴＳＮ）と前記データ信号パルス数（ＤＳＮ）を相互に比較することを特徴とする、不正操作を識別する方法。
2. 前記センサ（Ｓ）から前記記録ユニット（ＲＭ）への前記データ信号（ＤＳ）の周期的な伝送を規則的な時間間隔をおいて行う、請求項１記載の方法。
3. 前記センサ（Ｓ）はデータ信号伝送プロトコル（ＤＳＰ）を基礎として前記記録ユニット（ＲＭ）と前記データ信号（ＤＳ）を交換する、請求項１または２記載の方法。
4. 前記データ信号評価モジュール（ＤＳＥ）と前記センサ（Ｓ）との間には変換モジュール（ＴＭ）が配置されており、該変換モジュール（ＴＭ）は前記データ信号評価モジュール（ＤＳＥ）からの前記データ信号（ＤＳ）を前記データ伝送プロトコル（ＤＳＰ）に合わせられた形に変換し、前記センサ（Ｓ）から前記記録ユニット（ＲＭ）へのプロトコルに適合する受信したデータ信号（ＤＳ）を前記記録ユニット（ＲＭ）における内部的なさらなる処理のために逆変換する、請求項３記載の方法。
5. 前記記録ユニット（ＲＭ）が前記センサ（Ｓ）に前記データ信号（ＤＳ）を暗号化して送信し、且つ前記センサ（Ｓ）が前記記録ユニット（ＲＭ）に前記データ信号（ＤＳ）を暗号化して送信し、前記記録ユニット（ＲＭ）の構成部分が、前記記録ユニット（ＲＭ）から前記センサ（Ｓ）ならびに前記センサ（Ｓ）から前記記録ユニット（ＲＭ）への前記データ信号（ＤＳ）を暗号化ないし復号化する変換モジュール（ＴＭ）である、請求項１から４までの少なくとも１項記載の方法。
6. 前記記録ユニット（ＲＭ）は、前記センサ（Ｓ）からのリアルタイム信号（ＲＴＳ）を受信するリアルタイム信号インタフェース（ＲＴＩ）を有し、且つ前記データ信号（ＤＳ）を前記センサ（Ｓ）と交換するデータ信号インタフェース（ＤＳＩ）を有する、請求項１から５までの少なくとも１項記載の方法。
7. 前記リアルタイム信号インタフェース（ＲＴＩ）は前記リアルタイム信号評価モジュール（ＲＴＳＥ）と信号伝送式に接続されており、前記リアルタイム信号評価モジュール（ＲＴＳＥ）は前記リアルタイム信号（ＲＴＳ）を評価し、該評価の結果から前記データ信号評価モジュール（ＤＳＥ）に対する第２のデータ信号（ＤＳ２）を形成する、請求項６記載の方法。
8. 前記リアルタイム信号評価モジュール（ＲＴＳＥ）は通信メモリ（ＫＭ）を用いて前記データ信号評価モジュール（ＤＳＥ）と非同期式にデータを交換する、請求項７記載の方法。
9. 前記期間（Δｔ）は５０ｍｓ〜３００ｍｓである、請求項１から８までの少なくとも１項記載の方法。
10. 前記記録ユニット（ＲＭ）は毎分前記センサ（Ｓ）に第１の要求命令（１．０）を送信する、請求項１から９までの少なくとも１項記載の方法。
11. 前記記録ユニット（ＲＭ）は周期的に送信される前記第１の要求命令（１．０）に対する応答としてのデータ信号（ＤＳ）が生じない場合にエラーフラグ（ＦＦ）を前記通信メモリに登録する、請求項１から１０までの少なくとも１項記載の方法。
12. 前記記録ユニット（ＲＭ）は、前記データ信号（ＤＳ）との時間に関連する比較に際し、リアルタイムパルス（ＲＴＳ）の数において所定の限界を上回る差が存在する場合にはエラーフラグ（ＦＦ）を前記通信メモリに登録し、走行距離の記録には前記データ信号（ＤＳ）を基礎とする、請求項１から１１までの少なくとも１項記載の方法。
13. 前記リアルタイム信号評価モジュール（ＲＴＳＥ）が前記データ信号評価モジュール（ＤＳＥ）に信号（Ｖ）を送信せず、前記リアルタイム信号評価モジュール（ＲＴＳＥ）が状態「停止」を識別し、且つ前記リアルタイム信号インタフェース（ＲＴＩ）が前記データ信号パルス数（ＤＳＮ）に比べて過度に低いリアルタイムパルス数（ＲＴＳＮ＝０）を供給する場合には、エラーフラグ（ＦＦ）をセットする、および／または、記録には前記データ信号（ＤＳ）から求められた走行距離を基礎とする、および／または、リアルタイム信号線路（ＲＴＬ）を用いるコネクションが妨害されているという状態を確認する、請求項１から１２までの少なくとも１項記載の方法。
14. 前記リアルタイム信号評価モジュール（ＲＴＳＥ）が前記データ信号評価モジュール（ＤＳＥ）に信号（Ｖ）を伝送し、前記リアルタイム信号評価モジュール（ＲＴＳＥ）が状態「走行」を識別し、且つ前記リアルタイム信号インタフェース（ＲＴＩ）が前記データ信号パルス数（ＤＳＮ）に比べて過度に低いリアルタイムパルス数（ＲＴＳＮ）を供給する場合には、エラーフラグ（ＦＦ）をセットし、記録には前記データ信号（ＤＳ）から求められた走行距離ないし速度を基礎とする、請求項１から１３までの少なくとも１項記載の方法。
15. 前記データ信号（ＤＳ）が周期的な前記要求命令（１．０）の範囲において発生しない場合には前記エラーフラグ（ＦＦ）をセットし、データ線路（ＤＬ）を用いるコネクションが妨害されている状態を確認する、請求項１から１４までの少なくとも１項記載の方法。

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