DE10118298A1 - Diebstahlsicherung für eine in einem Kraftfahrzeug eingebaute, von einem programmierbaren integrierten Schaltkreis gesteuerte elektronische Komponente - Google Patents

Abstract

Vorgeschlagen wird eine einfache, kostengünstige und zuverlässige Diebstahlsicherung zum Verhindern des unbefugten Ausbaus und Wiedereinbaus von elektronischen Komponenten eines Kraftfahrzeugs. DOLLAR A Hierzu ist ein im programmierbaren integrierten Schaltkreis angeordnetes elektronisches Sicherungselement und ein mit dem Gehäuse der elektronischen Komponente verbundenes Betätigungselement vorgesehen, dessen beim Ausbau der elektronischen Komponente automatisch erfolgende Betätigung den Funktionszustand des Schaltelements ändert. DOLLAR A Diebstahlsicherung für von einem Mikrocontroller gesteuerte Steuergeräte von Kraftfahrzeugen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Diebstahlsicherung für eine in einem Kraftfahrzeug einge­ baute, von einem programmierbaren integrierten Schaltkreis gesteuerte elektroni­ sche Komponente.

Von einem programmierbaren integrierten Schaltkreis gesteuerte elektronische Komponenten, bsp. durch Mikroprozessoren oder Mikrocontroller gesteuerte elek­ tronische Komponenten, werden in Kraftfahrzeugen zur Realisierung bestimmter Funktionen oder Abläufe eingesetzt. Diese in einem Kraftfahrzeug eingebauten elek­ tronischen Komponenten können jedoch unbefugt aus dem Kraftfahrzeug ausgebaut und bsp. in einem anderen Kraftfahrzeug wieder verwendet werden. Bsp. können zum Diebstahl von Kraftfahrzeugen mit elektronischen Wegfahrsperren diese Kraft­ fahrzeuge (bsp. durch Abschleppen oder Aufladen) abtransportiert und anschließend durch Einbau einer aus einem baugleichen Kraftfahrzeug stammenden kompletten elektronischen Wegfahrsperre wieder fahrbereit gemacht werden.

Ein Austausch derartiger elektronischer Komponenten und deren Verwendung in einem anderen Kraftfahrzeug, d. h. der unbefugte Einbau und Ausbau elektronischer Komponenten eines Kraftfahrzeugs, muß daher erkannt und insbesondere die un­ befugte Inbetriebnahme der elektronischen Komponenten verhindert werden. Hierzu ist aus der nicht vorveröffentlichten DE 100 21 810 eine Ausbausicherung für ein in ein Kraftfahrzeug eingebautes elektrisches Gerät bekannt; diese Ausbausicherung weist ein am oder im elektrischen Gerät angeordnetes, mechanisch arbeitendes bistabiles Sicherheitselement auf, in dessen EIN-Stellung das Gerät funktioniert und in dessen AUS-Stellung das Gerät nicht funktioniert, einen am oder im Gerät ange­ ordneten Aktuator, der mittels eines autorisierten Sicherheitssignals betätigbar ist und bei seiner Betätigung das Sicherheitselement einschaltet sowie ein Betäti­ gungselement, das beim Ausbauen des Gerätes das Sicherheitselement ausschaltet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Diebstahlsicherung anzugeben, durch die der Ausbau der in einem Kraftfahrzeug eingebauten, von einem programmierba­ ren integrierten Schaltkreis gesteuerten elektronischen Komponenten erkannt und deren Mißbrauch in einem anderem Kraftfahrzeug wirksam und auf einfache Weise verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Diebstahlsicherung sind Bestandteil der weiteren Patentansprüche.

Erfindungsgemäß wird beim Ausbau einer von einem programmierbaren integrierten Schaltkreis (bsp. von einem Mikroprozessor, einem Mikrocontroller oder einer pro­ grammierbaren logischen Einheit) gesteuerten elektronischen Komponente aus dem Kraftfahrzeug ein mit der elektronischen Komponente verbundenes Betätigungsele­ ment betätigt (bsp. wird ein Schalter geschlossen); hierdurch wird bei einem in der elektronischen Komponente angeordneten elektronischen Sicherheitselement der Funktionszustand geändert. Diese Änderung des Funktionszustands kann je nach verwendetem elektronischen Sicherheitselement entweder reversibel sein, d. h. ggf. wieder durch eine autorisierte Stelle rückgängig gemacht werden, oder aber irrever­ sibel sein, d. h. nicht mehr rückgängig gemacht werden. Als elektronisches Sicher­ heitselement kann bsp. zur Realisierung einer reversiblen Änderung des Funktions­ zustands ein Thyristor und zur Realisierung einer irreversiblen Änderung des Funkti­ onszustands eine Sicherung vorgesehen werden. Um Manipulationen zu verhindern, darf einerseits die Änderung des Funktionszustands des elektronischen Schaltele­ ments von außen nicht beeinflußt werden können, andererseits muß das Betäti­ gungselement für das elektronische Sicherheitselement so angebracht sein, daß es bei eingebauter elektronischer Komponente nicht zugänglich ist. Hierzu ist das elek­ tronische Sicherheitselement im programmierbaren integrierten Schaltkreis inte­ griert, d. h. unzugänglich im Inneren (innerhalb des Gehäuses) des programmierbaren integrierten Schaltkreises angeordnet, insbesondere in der zentralen Prozes­ soreinheit (CPU) des programmierbaren integrierten Schaltkreises integriert; das Betätigungselement darf im eingebauten Zustand nicht manipulierbar sein, was durch eine vom Einbauort der elektronischen Komponente abhängige Ausgestaltung des Gehäuses für die elektronische Komponente erreicht wird (bsp. ist das Gehäuse als in allen Richtungen geschlossene, das Betätigungselement abschirmende Schale ausgebildet). Das Betätigungselement ist so an der elektronischen Komponente angebracht, daß es bei einem Ausbau oder beim Versuch des Ausbaus der elektro­ nischen Komponente in jedem Fall betätigt wird; bsp. kann hierzu das Betätigungs­ element auf der für den Einbau in das Kraftfahrzeug vorgesehenen Oberfläche (der Montageseite) des Gehäuses der elektronischen Komponente angebracht sein oder mit einem für den Einbau in das Kraftfahrzeug dienenden Befestigungselement (bsp. einer Befestigungsschraube) gekoppelt sein.

In Abhängigkeit des Funktionszustands des elektronischen Schaltelements wird vom programmierbaren integrierten Schaltkreis ein Steuersignal generiert, das die Funk­ tionsfähigkeit mindestens einer (insbesondere zum Betrieb des Kraftfahrzeugs erfor­ derlichen) elektronischen Komponente des Kraftfahrzeugs steuert. Bei ordnungsge­ mäß eingebauter elektronischer Komponente wird durch das entsprechende Steuer­ signal die Funktionsfähigkeit der elektronischen Komponenten des Kraftfahrzeugs­ gewährleistet und damit ein ordnungsgemäßer Betrieb des Kraftfahrzeugs ermög­ licht. Beim Wiedereinbau einer (unbefugt) ausgebauten elektronischen Komponente und dem Versuch der Inbetriebnahme dieser elektronischen Komponente wird an­ hand des Funktionszustands des elektronischen Schaltelements erkannt, daß die elektronische Komponente zuvor (unbefugt) ausgebaut wurde; hierdurch wird durch das Steuersignal des programmierbaren integrierten Schaltkreises entweder diese elektronische Komponente und/oder mindestens eine weitere (insbesondere zum Betrieb des Kraftfahrzeugs erforderliche) elektronische Komponente des Kraftfahr­ zeugs derart deaktiviert, daß sie ihre Funktion nicht mehr ausführen. Insbesondere kann somit ein weiterer Betrieb der elektronischen Komponente des Kraftfahrzeugs und/oder mindestens einer weiteren elektronischen Komponente des Kraftfahr­ zeugs oder des gesamten Kraftfahrzeugs erschwert oder unterbunden werden (bsp. durch Verweigerung der Fahrberechtigung).

Je nach verwendetem Betätigungselement kann eine erneute Inbetriebnahme der elektronischen Komponente nach Durchlaufen eines vorgegebenen Sicherheits­ procederes ermöglicht werden (reversible Änderung des Funktionszustands des Sicherheitselements, bsp. durch Übermittlung eines gesicherten Codes an den die elektronische Komponente steuernden programmierbaren integrierten Schaltkreis) oder aber ausgeschlossen werden (irreversible Änderung des Funktionszustands des Sicherheitselements), d. h. eine erneute Inbetriebnahme der elektronischen Kompo­ nente ist nicht mehr möglich. Eine erneute Inbetriebnahme der elektronischen Kom­ ponente wird somit ggf. nur dann zugelassen, falls ein eine reversible Änderung des Funktionszustands ermöglichendes elektronisches Sicherheitselement eingesetzt wird und falls dieses durch Übertragung eines gesicherten Codes an den program­ mierbaren integrierten Schaltkreis durch ein entsprechendes Steuersignal vom pro­ grammierbaren integrierten Schaltkreis wieder in den ursprünglichen Funktionszu­ stand versetzt wird.

Vorteilhafterweise kann mit der vorgestellten Diebstahlsicherung ein Ausbau elek­ tronischer Komponenten eines Kraftfahrzeugs sicher erkannt werden. Nach dem Ausbau einer elektronischen Komponente kann deren Mißbrauch wirksam verhin­ dert werden. Somit kann auf einfache und kostengünstige Weise eine manipulati­ onssichere und zuverlässige Diebstahlsicherung realisiert werden.

Im Zusammenhang mit der Zeichnung soll das Verfahren weiter erläutert werden. Hierbei zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Diebstahlsicherung,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Diebstahlsicherung.

Als von einem programmierbaren integrierten Schaltkreis gesteuerte elektronische Komponente 1 ist bsp. ein von einem Mikrocontroller 3 gesteuertes Steuergerät eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, das mittels Steuerdaten die Ablaufsteuerung einer Bedienfunktion des Kraftfahrzeugs übernimmt.

Gemäß der Fig. 1 weist der im Gehäuse 2 der als Steuergerät ausgebildeten elek­ tronischen Komponente 1 angeordnete, als (gehäuster) integrierter Schaltkreis (IC) ausgebildete und mit der Versorgungsspannung V_S (bsp. 5 V) versorgte Mikrocon­ troller 3 eine zentrale Prozessoreinheit 10 (CPU), ein als Thyristor TY ausgebildetes elektronisches Sicherheitselement 30 und eine aus den Widerständen 41, 42 beste­ hende Eingangsbeschaltung auf. Die zentrale Prozessoreinheit 10 (CPU) des Mikro­ controllers 3 ist über den Steuerausgang 11 und den Schalteingang 12 mit dem Thyristor TY verbunden: über den Steuerausgang 11 kann der Thyristor TY mittels eines Steuersignals angesteuert und damit gezündet werden (dies ist die einzige Möglichkeit den Thyristor TY in den leitenden Zustand zu bringen); über den Schalt­ eingang 12 wird der Funktionszustand des elektronischen Schaltelements 30 abge­ fragt, d. h. ob der Thyristor TY leitend (gezündet) oder nicht leitend (gesperrt) ist. Zur Versorgung des Thyristors TY ist ein aus dem als Schalter S ausgebildeten Betäti­ gungselement 20, einer Spannungsquelle und den beiden Widerständen 41, 42 der Eingangsbeschaltung bestehender Versorgungskreis vorgesehen; als Spannungs­ quelle dient hierbei entweder eine externe Spannungsquelle 51, insbesondere das von der Batterie des Kraftfahrzeugs gespeiste Bordnetz (Spannung U_B des Bordnet­ zes bsp. 12 V) oder eine im Steuergerät 1 angeordnete interne Spannungsquelle 52, insbesondere die im Steuergerät 1 angeordnete Batterie B (Spannung U_BAT der Batte­ rie B bsp. 9 V).

Nach dem Einbau und der Inbetriebnahme des vom Mikrocontroller 3 gesteuerten Steuergeräts 1 wird der Thyristor TY über ein Zündsignal als Steuersignal am Steu­ erausgang 11 gezündet; nach seiner Zündung bleibt der Thyristor TY solange leitend, wie er an eine Spannungsquelle angeschlossen ist (d. h. so lange der Versorgungs­ kreis nicht unterbrochen ist). Der Strom fließt hierbei im Normalfall bei geschlosse­ nem Schalter S als Betätigungselement 20 von der Batterie des Kraftfahrzeugs als externer Spannungsquelle 51 über die Diode 53 und bei einer Trennung des Steuer­ geräts 1 von der externen Spannungsquelle 51 (bsp. bei einem Wechsel der Batterie des Kraftfahrzeugs) von der internen Spannungsquelle 52 (Batterie B) des Steuerge­ räts 1 über die Diode 54.

Beim Ausbau des Steuergeräts 1 wird der Schalter S als Betätigungselement 20 geöffnet und hierdurch der Versorgungskreis und damit die Spannungsversorgung des Thyristors TY unterbrochen; der Schalter S ist hierzu bsp. auf der Montageseite des Gehäuses 2 des Steuergeräts 1 (d. h. auf der zur Befestigung des Steuergeräts 1 beim Einbau ins Kraftfahrzeug dienenden Seite des Gehäuses 2 des Steuergeräts 1) angebracht, d. h. der Schalter S ist bei eingebautem Steuergerät 1 von außen nicht zugänglich und wird beim Ausbau des Steuergeräts 1 zwangsweise geöffnet. Beim Unterbrechen des Versorgungskreises wird der Thyristor TY ausgeschaltet; dies wird über den Schalteingang 12 von der zentralen Prozessoreinheit 10 (CPU) des Mikro­ controllers 3 erkannt.

Beim Versuch der unbefugten Wiederinbetriebnahme des Steuergeräts 1 wird vom Mikrocontroller 3 ein Steuersignal abgegeben, mit dem einerseits das Steuergerät 1 außer Funktion gesetzt wird und andererseits die Wegfahrsperre des Kraftfahrzeugs aktiviert wird, wodurch eine Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs verhindert wird. Eine Wiederinbetriebnahme des Steuergeräts 1 kann allerdings durch ein von der zen­ tralen Prozessoreinheit 10 (CPU) des Mikrocontrollers 3 am Steuerausgang 11 an den Thyristor TY abgegebenes Steuersignal als Zündsignal erreicht werden; dieses Zündsignal wird allerdings erst dann ermöglicht, wenn dem Mikrocontroller 3 über eine abgesicherte Funktion ein gesicherter Code übermittelt wurde.

Gemäß der Fig. 2 weist der im Gehäuse 2 der als Steuergerät ausgebildeten elek­ tronischen Komponente 1 angeordnete, als (gehäuster) integrierter Schaltkreis (IC) ausgebildete und mit der Versorgungsspannung V_S (bsp. 5 V) versorgte Mikrocon­ troller 3 eine zentrale Prozessoreinheit 10 (CPU), ein als Sicherung SI ausgebildetes elektronisches Sicherheitselement 30 und eine aus den Widerständen 43, 44 beste­ hende Eingangsbeschaltung auf. Die zentrale Prozessoreinheit 10 (CPU) des Mikro­ controllers 3 ist über den Schalteingang 13 mit der Sicherung SI verbunden, über den der Funktionszustand des elektronischen Schaltelements 30 abgefragt wird, d. h. ob die Sicherung SI leitend ist (der Schalteingang 13 ist in diesem Falle über den Widerstand 43 mit der Versorgungsspannung V_S und über den Widerstand 44 mit Bezugspotential GND verbunden) oder durchgebrannt ist (der Schalteingang 13 ist in diesem Falle nur noch über den Widerstand 44 mit Bezugspotential GND ver­ bunden).

Nach dem Einbau und der Inbetriebnahme des vom Mikrocontroller 3 gesteuerten Steuergeräts 1 ist die Sicherung SI leitend und der Schalter S als Betätigungsele­ ment 20 geöffnet; somit fließt im eingebauten Zustand nur ein geringer Strom über die Sicherung SI.

Beim Ausbau des Steuergeräts 1 wird der Schalter S als Betätigungselement 20 geschlossen und hierdurch auch der Stromkreis über die Sicherung SI geschlossen; der Schalter S ist hierzu bsp. auf der Montageseite des Gehäuses 2 des Steuerge­ räts 1 (d. h. auf der zur Befestigung des Steuergeräts 1 beim Einbau ins Kraftfahr­ zeug dienenden Seite des Gehäuses 2 des Steuergeräts 1) angebracht und mit einer beim Einbau des Steuergeräts 1 zur Befestigung des Gehäuses 2 des Steuergeräts 1 am Kraftfahrzeug verwendeten Befestigungsschraube verbunden, d. h. der Schalter S ist bei eingebautem Steuergerät geöffnet und von außen nicht zugänglich und wird beim Ausbau des Steuergeräts 1 beim Lösen der Befestigungsschraube auf jeden Fall geschlossen. Hierdurch fließt bei geschlossenem Schalter S als Betätigungs­ element 20 entweder ein Strom von der Batterie des Kraftfahrzeugs als externer Spannungsquelle 51 durch die Diode 53, die Sicherung SI und den Widerstand 44 oder bei einer Trennung des Steuergeräts 1 von der externen Spannungsquelle 51 (d. h. beim Abklemmen der Batterie des Kraftfahrzeugs als externer Spannungsquelle 51 vor dem Ausbau des Steuergeräts 1) ein Strom von der Batterie B als interner Spannungsquelle 52 des Steuergeräts 1 durch die Diode 54, die Sicherung SI und den Widerstand 44. Durch diesen Strom brennt die Sicherung SI (irreversibel) durch; dies wird über den Schalteingang 13 von der zentralen Prozessoreinheit 10 (CPU) des Mikrocontrollers 3 erkannt, der daraufhin ein Steuersignal abgibt, mit dem beim Versuch der Wiederinbetriebnahme des Steuergeräts 1 einerseits das Steuergerät 1 außer Funktion gesetzt wird und andererseits die Wegfahrsperre des Kraftfahrzeugs aktiviert wird, wodurch eine Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs verhindert wird.

Claims (10)

1. Diebstahlsicherung für eine in einem Kraftfahrzeug eingebaute, von einem pro­ grammierbaren integrierten Schaltkreis (3) gesteuerte elektronische Komponen­ te (1), mit einem im programmierbaren integrierten Schaltkreis (3) angeordneten elektronischen Sicherheitselement (30) und mit einem Betätigungselement (20), dessen beim Ausbau der elektronischen Komponente (1) automatisch erfolgen­ de Betätigung den Funktionszustand des Schaltelements (30) ändert.

2. Diebstahlsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pro­ grammierbare integrierte Schaltkreis (3) ein vom Funktionszustand des elektro­ nischen Schaltelements (30) abhängiges Steuersignal generiert, mit dem minde­ stens eine elektronische Komponente des Kraftfahrzeugs beaufschlagt wird.

3. Diebstahlsicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einbau der elektronischen Komponente (1) nach vorherigem Ausbau durch das vom Funktionszustand des elektronischen Schaltelements (30) abhängige Steu­ ersignal mindestens eine elektronische Komponente (1) des Kraftfahrzeugs au­ ßer Funktion gesetzt wird.

4. Diebstahlsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Sicherheitselement (30) in der zentralen Prozessoreinheit (10) des programmierbaren integrierten Schaltkreises (3) integriert ist.

5. Diebstahlsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Ausbau der elektronischen Komponente (1) erfolgende Änderung des Funktionszustands des elektronischen Schaltelements (30) durch einen an den programmierbaren integrierten Schaltkreis (3) übertragenen gesicherten Code rückgängig gemacht wird.

6. Diebstahlsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (20) mit dem Gehäuse (2) der elektronischen Kom­ ponente (1) verbunden ist.

7. Diebstahlsicherung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Betäti­ gungselement (20) auf der zum Einbau der elektronischen Komponente (1) ins Kraftfahrzeug dienenden Seite des Gehäuses (2) der elektronischen Komponen­ te (1) angeordnet ist.

8. Diebstahlsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) der elektronischen Komponente (1) mittels eines lösbaren Befestigungselements am Kraftfahrzeug befestigt ist, und daß durch ein Lösen des Befestigungselements beim Ausbau der elektronischen Komponente (1) das Betätigungselement (20) betätigt wird.

9. Diebstahlsicherung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Befesti­ gungselement eine Befestigungsschraube ist, mit der das Gehäuse (2) der elek­ tronischen Komponente (1) am Kraftfahrzeug verschraubt ist.

10. Diebstahlsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Komponente (1) ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs ist.