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Die Erfindung geht aus von einem Steuergerät für ein Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie von einem korrespondierenden Betriebsverfahren für ein Steuergerät in einem Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 6.
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Aus dem Stand der Technik sind elektronische Steuergeräte bekannt, welche bestimmte steuergerätespezifische Funktionen zur Reduktion von elektromagnetischen Emissionen und zur Abfrage von Energiereserven für sicherheitskritische Fahrzeugsysteme einsetzen. So können beispielsweise bei Airbag-Steuergeräten Schaltflanken aktiv (per SPI-Befehl) verändert und/oder Schaltfrequenzen speziell moduliert werden. Diese steuergerätespezifischen Funktionen werden meist direkt beim Einschalten des Steuergeräts oder kurz danach aktiviert. Dadurch können die steuergerätespezifischen Funktionen von unbefugten Personen ausgelesen und einfach analysiert bzw. manipuliert werden. Zur unbefugten Manipulation muss das ausgebaute Steuergerät nur an eine Energieversorgung angeschlossen werden und schon werden die steuergerätespezifischen Funktionen aktiviert und können ausgelesen und manipuliert werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Steuergerät für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und das erfindungsgemäße Betriebsverfahren für ein Steuergerät in einem Fahrzeug haben demgegenüber den Vorteil, dass das Steuergerät die steuergerätespezifischen Funktionen nur aktiviert, wenn es nach der Initialisierung festgestellt hat, dass es an einem korrekt ausgestatteten Kabelbaum angeschlossen ist. Dies erschwert in vorteilhafter Weise die Analyse und die Manipulation der steuergerätespezifischen Funktionen, da es meist nicht möglich ist ein Steuergerät mit einem korrekten Kabelbaum zu beschaffen und zu betreiben.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Steuergerät für ein Fahrzeug zur Verfügung, welches eine Auswerte- und Steuereinheit zur Ausführung von mindestens einer steuergerätespezifischen Funktion und mindestens eine Schnittstelle umfasst, welche das Steuergerät mit einem Kabelbaum verbindet. Der Kabelbaum umfasst mindestens eine Versorgungsleitung und mindestens eine Kommunikationsleitung und ist mit mindestens einem Peripheriegerät verbunden. Erfindungsgemäß erfasst die Auswerte- und Steuereinheit aktuell mit der Schnittstelle verbundene Leitungen des Kabelbaums als aktuelle Anschlussbelegung des Steuergeräts und wertet diese aus. Hierbei führt die Auswerte- und Steuereinheit die mindestens eine steuergerätespezifische Funktion nur aus, wenn die Auswertung der aktuellen Anschlussbelegung ergibt, dass ein korrekt ausgestatteter Kabelbaum mit der Schnittstelle des Steuergeräts verbunden ist.
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Zudem wird ein Betriebsverfahren für ein Steuergerät in einem Fahrzeug vorgeschlagen, wobei das Steuergerät mindestens eine steuergerätespezifische Funktion ausführt und mit einem Kabelbaum verbunden ist, welcher mindestens eine Versorgungsleitung und mindestens eine Kommunikationsleitung umfasst. Erfindungsgemäß werden aktuell mit dem Steuergerät verbundene Leitungen des Kabelbaums als aktuelle Anschlussbelegung des Steuergeräts erfasst und ausgewertet, wobei die mindestens eine steuergerätespezifische Funktion nur ausgeführt wird, wenn die Auswertung der Anschlussbelegung ergibt, dass ein korrekt ausgestatteter Kabelbaum mit dem Steuergerät verbunden ist.
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Unter einer Kommunikationsleitung wird im Folgenden eine beliebige Leitung im Fahrzeug, wie beispielsweise eine Datenleitung, Messleitung, Aktuatorleitung usw. verstanden, welche mit der Schnittstelle des Steuergeräts verbunden ist und nicht zur Energieversorgung des Steuergeräts dient.
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Unter einem Peripheriegerät wird im Folgenden ein beliebiger elektrischer bzw. elektronischer Schaltkreis im Fahrzeug, wie beispielsweise ein anderes Steuergerät, ein Aktuator, eine Sensoreinheit, ein Abschlusswiderstand usw. verstanden.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Steuergeräts für ein Fahrzeug und des im unabhängigen Patentanspruch 6 angegebenen Betriebsverfahrens für ein Steuergerät in einem Fahrzeug möglich.
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Besonders vorteilhaft ist, dass die Auswerte- und Steuereinheit die Anschlussbelegung des Kabelbaums nach jeder Initialisierung des Steuergeräts und/oder periodisch und/oder in Abhängigkeit von vorgegebenen Kriterien erfassen und auswerten kann. Dadurch ist es möglich auch während des Betriebs des Steuergeräts zu überprüfen, ob der korrekte Kabelbaum angeschlossen ist. Um die korrekte Betriebsweise der steuergerätespezifischen Funktionen auch bei Vorliegen von erkannten Fehlern zu gewährleisten, kann beispielsweise eine vorgebbare kleine Anzahl von Abweichungen toleriert werden, ohne die steuergerätespezifischen Funktionen zu deaktivieren.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steuergeräts kann die Auswerte- und Steuereinheit die aktuelle Anschlussbelegung des Steuergeräts bei der Auswertung mit gespeicherten Anschlussbelegungen vergleichen, um den korrekten Kabelbaum zu erkennen. So kann beispielsweise für jede Ausführungsvariante der Fahrzeugelektrik bzw. des Steuergeräts eine entsprechende Anschlussbelegung für einen korrekten Kabelbaum gespeichert werden. In Abhängigkeit von der aktuellen Ausführungsvariante kann die Auswerte- und Steuereinheit dann die korrespondierende Anschlussbelegung für den korrekten Kabelbaum für den Vergleich verwenden. Die Auswerte- und Steuereinheit kann den korrekten Kabelbaum beispielsweise erkennen, wenn alle für den Betrieb des Steuergeräts erforderlichen Versorgungsleitungen und Kommunikationsleitungen mit der mindestens einen Schnittstelle verbunden sind.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steuergeräts kann die mindestens eine steuergerätespezifische Funktion beispielsweise eine Schaltflanke verändern und/oder eine Schaltfrequenzmodulation und/oder einen Energiereservetest durchführen. Dadurch können in vorteilhafter Weise elektromagnetische Emissionen reduziert und die Energiereserven für sicherheitskritische Fahrzeugsysteme überprüft werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Steuergeräts für ein Fahrzeug, welches an einen korrekten Kabelbaum angeschlossen ist.
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2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Steuergeräts für ein Fahrzeug aus 1, welches an einen falschen Kabelbaum angeschlossen ist.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steuergeräts 1 für ein Fahrzeug eine Auswerte- und Steuereinheit 10 zur Ausführung von mindestens einer steuergerätespezifischen Funktion F1, F2, F3 und mindestens eine Schnittstelle 12, welche das Steuergerät 1 mit einem Kabelbaum 5 verbindet. Der Kabelbaum 5 umfasst mindestens eine Versorgungsleitung V1, V2 und mindestens eine Kommunikationsleitung K1, K2, K3 und ist mit mindestens einem Peripheriegerät 3 verbunden. Erfindungsgemäß erfasst die Auswerte- und Steuereinheit 10 aktuell mit der Schnittstelle 12 verbundene Leitungen V1, V2, K1, K2, K3 des Kabelbaums 5 als aktuelle Anschlussbelegung des Steuergeräts 1 erfasst und wertet diese aus. Die Auswerteund Steuereinheit 10 führt die mindestens eine steuergerätespezifische Funktion F1, F2, F3 nur aus, wenn die Auswertung der aktuellen Anschlussbelegung ergibt, dass ein korrekt ausgestatteter Kabelbaum 5 mit der Schnittstelle 12 des Steuergeräts 1 verbunden ist.
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Während der Auswertung kann die Auswerte- und Steuereinheit 10 die aktuelle Anschlussbelegung des Kabelbaums 5 mit gespeicherten Anschlussbelegungen vergleichen, um den korrekten Kabelbaum 5 zu erkennen. Die Auswerte- und Steuereinheit 10 erkennt den korrekten Kabelbaum 5 beispielsweise dann, wenn alle für den Betrieb des Steuergeräts 1 erforderlichen Versorgungsleitungen V1, V2 und Kommunikationsleitungen K1, K2, K3 mit der Schnittstelle 12 verbunden sind. Im dargestellten Ausführungsbespiel weist der korrekte Kabelbaum 5 zwei Versorgungsleitungen V1, V2 und drei Kommunikationsleitungen K1, K2, K3 auf. Das bedeutet, dass die Auswerte- und Steuereinheit 10 einen mit der Schnittstelle 12 verbundenen Kabelbaum 5 als korrekt erkennt, wenn die aktuelle Anschlussbelegung des Steuergeräts 1 ergibt, dass zwei Versorgungsleitungen V1, V2 und drei Kommunikationsleitungen K1, K2, K3 an die Schnittstelle 12 des Steuergeräts 1 angeschlossen sind. Um die korrekte Betriebsweise der steuergerätespezifischen Funktionen F1, F2, F3 auch bei Vorliegen von erkannten Fehlern zu gewährleisten, kann beispielsweise vorgesehen werden, dass die Auswerte- und Steuereinheit 10 einen angeschlossenen Kabelbaum 5 als korrekt erkennt, wenn die aktuelle Anschlussbelegung des Steuergeräts 1 ergibt, dass zumindest die zwei Versorgungsleitungen V1, V2 und zwei der drei Kommunikationsleitungen K1, K2, K3 an die Schnittstelle 12 des Steuergeräts 1 angeschlossen sind.
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2 zeigt einen Manipulationsversuch des erfindungsgemäßen Steuergeräts 1, an dessen Schnittstelle 12 über einen Kabelbaum 5‘, welcher zwei Versorgungsleitungen V1, V2 und eine Kommunikationsleitung K1 umfasst, ein manipulierendes Gerät 3‘ angeschlossen ist. In diesem Fall erkennt die Auswerte- und Steuereinheit 10 nach der Erfassung der aktuellen Anschlussbelegung des Steuergeräts 1 bei der Auswertung der Anschlussbelegung, dass zwei Kommunikationsleitungen K2, K3 fehlen und verhindert eine Ausführung der steuergerätespezifischen Funktionen F1, F2, F3.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel führt die Auswerte- und Steuereinheit 10 die Erfassung und Auswertung der Anschlussbelegung des Steuergeräts 1 nach jeder Initialisierung des Steuergeräts 1 durch. Bei alternativen nicht dargestellten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Steuergeräts 1 kann die Auswerteund Steuereinheit 10 die Anschlussbelegung des Steuergeräts 1 während des Betriebs zusätzlich periodisch und/oder in Abhängigkeit von vorgegebenen Kriterien erfassen und auswerten.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Steuergeräts verändert eine erste steuergerätespezifische Funktion F1 eine Schaltflanke. Eine zweite steuergerätespezifische Funktion F1 führt eine spezielle Manipulation der Schaltfrequenz durch. Eine dritte steuergerätespezifische Funktion führt einen Energiereservetest durch. Durch die erste und zweite steuergerätespezifische Funktion F1, F2 werden in vorteilhafter Weise elektromagnetische Emissionen reduziert, welche andere Schaltkreise im Fahrzeug negativ beeinflussen können. Durch die dritte steuergerätespezifische Funktion F3 werden die Energiereserven für sicherheitskritische Fahrzeugsysteme überprüft.
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Das nicht näher dargestellte erfindungsgemäße Betriebsverfahren für ein Steuergerät 1 in einem Fahrzeug, welches mindestens eine steuergerätespezifische Funktion F1, F2, F3 ausführt und mit einem Kabelbaum 5 verbunden ist, welcher mindestens eine Versorgungsleitung V1, V2 und mindestens eine Kommunikationsleitung K1, K2, K3 umfasst, erfasst aktuell mit dem Steuergerät 1 verbundene Leitungen V1, V2, K1, K2, K3 des Kabelbaums 5 als aktuelle Anschlussbelegung des Steuergeräts 1 und wertet diese aus. Hierbei wird die mindestens eine steuergerätespezifische Funktion F1, F2, F3 nur ausgeführt, wenn die Auswertung der Anschlussbelegung ergibt, dass ein korrekt ausgestatteter Kabelbaum 5 mit dem Steuergerät 1 verbunden ist. Die Anschlussbelegung des Steuergeräts 1 kann beispielsweise nach jeder Initialisierung des Steuergeräts 1 und/oder periodisch und/oder in Abhängigkeit von vorgegebenen Kriterien erfasst und ausgewertet werden.
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Vorzugsweise wird die aktuelle Anschlussbelegung des Steuergeräts 1 bei der Auswertung mit gespeicherten Anschlussbelegungen verglichen, um den korrekten Kabelbaum 5 zu erkennen. Der korrekte Kabelbaum 5 kann beispielsweise erkannt werden, wenn alle für den Betrieb des Steuergeräts 1 erforderlichen Versorgungsleitungen V1, V2 und Kommunikationsleitungen K1, K2, K3 mit dem Steuergerät 1 verbunden sind.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Steuergerät für ein Fahrzeug und ein korrespondierendes Betriebsverfahren für ein Steuergerät in einem Fahrzeug zur Verfügung, welche eine Analyse und Auswertung des Steuergeräts verhindern bzw. zumindest erschweren.
