DE19522257A1 - Verfahren zur Erkennung von Manipulationen an einer mit einem Impulsgeber durchgeführten Messung einer von einem Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von Manipulationen an einer mit einem Impulsgeber durchgeführten Messung einer von einem Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke, wobei der Impulsgeber ein dem vom Fahrzeug zurückgelegten Weg proportionales Impulssignal generiert und dieses Impulssignal zur Registrierung an ein Datenerfassungsgerät abgibt.

Wegstreckenerfassungseinrichtungen, die personenbezogene Bewegungsdaten eines Fahrzeugs registrieren, sind aufgrund der durch sie möglichen Kontrolle des Fahrzeugführers häufig Gegenstand unberechtigter Eingriffe. Insbesondere in einem Fahrtschreibersystem, in welchem das Datenerfassungsgerät als Fahrtschreiber ausgebildet ist, sind Maßnahmen zur Erkennung von Manipulationen sehr bedeutsam, da ein Fahrtschreiber die Einhaltung von Sozialvorschriften überwachen hilft, was der Verkehrssicherheit dient und Wettbewerbsverzerrungen entgegenwirkt. Eine weitere wichtige Ausbildung der gattungsgemäßen Wegstreckenerfassungseinrichtungen sind Taxametersysteme.

Um eine Manipulation an einer von einem Datenerfassungsgerät erfolgten Datenregistrierung nicht augenfällig erkennbar werden zu lassen, wird oft das Impulsgebersignal, also die Signalquelle für das Datenerfassungsgerät, manipuliert. Der zu einem Datenerfassungsgerät gehörige Impulsgeber greift üblicherweise ein dem vom Fahrzeug zurückgelegten Weg proportionales Impulssignal am Getriebe des Fahrzeugs ab. Einmal gefundene Manipulationsmöglichkeiten finden erfahrungsgemäß in den interessierten Kreisen eine sehr rasche Verbreitung.

Eine der am weitesten verbreiteten Manipulationen besteht im Umschalten auf einen "Dummy-Geber", der jede beliebige Impulszahl - und damit auch jede beliebige Wegstrecke und Geschwindigkeit - vortäuschen kann. Auch wurden in Fahrzeugen eigens zur Manipulation der Datenregistrierung, also z. B. zur Manipulation des Fahrtschreiberaufschriebs installierte Geräte gefunden, die in die Signalleitung zwischen Impulsgeber und Datenerfassungsgerät (Fahrtschreiber) eingefügt waren, um die vom Impulsgeber generierten Impulssignale in einem einstellbaren Verhältnis zur Vortäuschung geringerer Geschwindigkeiten oder Wegstrecken zu unterdrücken. In der üblichen Art der Datenaufzeichnung mit einem Fahrtschreiber ist der Bezug von Daten aus einer manipulierten Signalquelle kaum nachweisbar, weil ein Fahrtschreiber herkömmlicher Bauart über keine Einrichtung verfügt, die die Echtheit eingehender Signale prüft.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Manipulationen der genannten Art an Wegstreckenerfassungseinrichtungen auf einfache und kostengünstige Weise sicher erkennbar zu machen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des ersten Anspruchs gelöst. Die weiteren Ansprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen der gefundenen Lösung.

In einem zu einer Wegstreckenerfassungseinrichtung gehörenden Impulsgeber werden die Impulse durch Abtasten eines Zahnrades im Getriebe erzeugt, wobei das Ausgangssignal des Impulsgebers ein pulsierendes Signal ist, dessen Frequenz der Umlaufgeschwindigkeit des Zahnrades proportional ist. Die hier vorgeschlagene Lösung macht sich nun zunutze, daß das Tastverhältnis des Weg proportionalen Impulssignals, also dessen Puls-zu-Pause-Verhältnis bzw. die Pulsweite, 1.) von der Beschaffenheit des Zahnrades, 2.) von Einstellungen in der Elektronik des Impulsgebers und 3.) insbesondere von dem durch Einbautoleranzen bestimmten Abstand des im Impulsgeber enthaltenen Sensorelements zum abzutastenden Zahnrad abhängt, d. h. von der Luftspaltbreite zwischen Impulsgeber und Zahnrad. Änderungen der Luftspaltbreite von nur einem zehntel Millimeter führen bereits zu einer nachweisbaren Beeinflussung des Tastverhältnisses im Ausgangssignal des Impulsgebers. Daher ist das Tastverhältnis für jeden Impulsgeber eine von seiner Einbaulage abhängige ganz individuelle Größe. Hier ergibt sich so etwas wie ein "Fingerabdruck", des Getriebes. Ändert sich in einer Wegstreckenerfassungseinrichtung das Tastverhältnis im Signal des Impulsgebers plötzlich und sprunghaft, kann eindeutig auf eine Manipulation geschlossen werden. Auch führt das Ausbleiben von einem oder mehreren Impulsen zu einer Verzerrung des Tastverhältnisses.

Die beigefügte Figur verdeutlicht die gefundene Lösung durch ein Impulsdiagramm. A1 bezeichnet das Ausgangssignal eines Original-Gebers. A2 steht für das von einem "Dummy-Geber" abgegebene Ausgangssignal. Obwohl die Frequenz F beider Impulssignale gleich ist, besitzen die Ausgangssignale A1 und A2 deutlich unterscheidbare Tastverhältnisse infolge der unterschiedlichen Dauer der Impulse.

Im folgenden soll die Erfindung der Einfachheit halber ohne irgendeine Einschränkung an einem Fahrtschreibersystem erörtert werden. Nach der Installation des Impulsgebers und des Datenerfassungsgerätes, also des Fahrtschreibers, in ein Fahrzeug wird zur Inbetriebnahme der Wegstreckenerfassungseinrichtung (des Fahrtschreibersystems) dessen von den Fahrzeuggegebenheiten abhängigen Wegimpulszahl ermittelt, also die Anzahl der vom Impulsgeber generierten Impulse je Wegeinheit. Daraus ergibt sich ein bestimmtes Tastverhältnis für den in dieser Wegstreckenerfassungseinrichtung (Fahrtschreibersystem) verwendeten Impulsgeber. Das ermittelte Tastverhältnis wird vorzugsweise in einem Speicher des Datenerfassungsgerätes (Fahrtschreibers), z. B. in einem EEPROM, hinterlegt und bildet ein Referenztastverhältnis für künftige Messungen. Während des Fahrbetriebes des Fahrzeugs wird das Tastverhältnis laufend neu ermittelt und mit dem Referenztastverhältnis verglichen. Weicht das neu ermittelte Tastverhältnis, gegebenenfalls unter Berücksichtigung gewisser Toleranzen, in auffälliger Weise von dem Referenztastverhältnis ab, bedeutet dieses eine Manipulation an der Wegstreckenerfassungseinrichtung.

Dabei ist die Ermittlung des Tastverhältnis sowohl bei der erstmaligen Inbetriebnahme des Fahrtschreibersystems als auch bei der fortlaufenden Überprüfung vorzugsweise bei konstanter Geschwindigkeit des Fahrzeugs vorzunehmen. Eine konstante Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird dann angenommen, wenn in unmittelbarer Folge hintereinander drei Signalperioden von gleicher Dauer auftreten. Zur Bestimmung des Tastverhältnisses wird vorzugsweise jeweils die mittlere Signalperiode ausgewertet.

Eine Weiterbildung der gefundenen Lösung sieht vor, das Verfahren zur Erkennung von Manipulationen selbstlernend auszugestalten, um Langzeitveränderungen im Tastverhältnis infolge Verschleiß oder von Temperatureinflüssen zu berücksichtigen. Diese Selbstlernfähigkeit bedeutet, daß das im Speicher hinterlegte Referenztastverhältnis selbsttätig durch die Logikeinrichtung im Datenerfassungsgerät allmählich nachgeführt wird. In jedem Fall bleiben auch bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens sprunghafte Änderungen im Tastverhältnis zuverlässig erkennbar.

Grundsätzlich kann der Vergleich des während des Fahrzeugbetriebes ermittelten Tastverhältnisses mit dem Referenztastverhältnis auch im Impulsgeber selbst erfolgen, sofern in einem im Impulsgeber angeordneten Speicher dieses Referenztastverhältnis hinterlegt und eine zur Durchführung des Vergleiches geeignete Logikeinrichtung im Impulsgeber angeordnet ist. Diese Ausgestaltung ist dann von Bedeutung, wenn die Signalübertragungsstrecke zwischen Impulsgeber und Datenerfassungsgerät als manipulationssicher betrachtet werden kann, weil z. B. besondere Signalübertragungstechniken zum Einsatz kommen und nur eine unerlaubte Auswechselung des Impulsgebers selbst oder des abzutastenden Zahnrades zu überwachen ist.

Claims (7)

1. Verfahren zur Erkennung von Manipulationen an einer mit einem Impulsgeber durchgeführten Messung einer von einem Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke, wobei der Impulsgeber ein dem vom Fahrzeug zurückgelegten Weg proportionales Impulssignal generiert und dieses Impulssignal zur Registrierung an ein Datenerfassungsgerät abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastverhältnis des Impulssignals durch Vergleich mit einem in einem Speicher der aus Impulsgeber und Datenerfassungsgerät gebildeten Wegstreckenerfassungseinrichtung hinterlegten Referenztastverhältnis überwacht wird, wobei eine signifikante Abweichung des ermittelten Tastverhältnisses vom Referenztastverhältnis als Manipulation an der Wegstreckenerfassungseinrichtung gewertet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachung des Tastverhältnisses bei konstanter Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfolgt, wobei eine konstante Geschwindigkeit des Fahrzeugs dann angenommen wird, wenn der Impulsgeber in unmittelbarer Folge hintereinander drei Signalperioden von gleicher Dauer abgibt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastverhältnis aus der mittleren der drei hintereinanderfolgenden Signalperioden ermittelt wird.

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachung des Tastverhältnisses während des Fahrbetriebes des Fahrzeugs fortlaufend erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das als Referenztastverhältnis in einem Speicher der Wegstreckenerfassungseinrichtung hinterlegte Tastverhältnis selbsttätig durch eine Logikeinrichtung zur Berücksichtigung zeitlich langsamer Veränderungen des Tastverhältnisses nachgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher zur Hinterlegung des Referenztastverhältnisses im Impulsgeber selbst vorgesehen ist.

7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich des während des Fahrzeugbetriebes ermittelten Tastverhältnisses mit dem Referenztastverhältnis durch eine im Impulsgeber angeordnete Logikeinrichtung erfolgt.