DE102022003679A1

DE102022003679A1 - Electronic immobilizer for a vehicle and method of manufacturing an electronic immobilizer

Info

Publication number: DE102022003679A1
Application number: DE102022003679.7A
Authority: DE
Inventors: Frank-Peter Pesl; David Heidebrecht; Gerd Scheidhauer; Stefan Bohm
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2022-10-05
Filing date: 2022-10-05
Publication date: 2022-12-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektronische Wegfahrsperre (10) für ein Fahrzeug (1) umfassend ein Elektronisches Zündschloss (EZS) - Steuergerät (11) mit einer sicheren Betriebsumgebung (100), die für den sicheren Betrieb mindestens einer EZS-Softwarekomponente (101, 103) eingerichtet ist, mindestens ein Fahrzeugschlüssel (14) sowie mindestens eine außerhalb des EZS-Steuergeräts (11) betreibbare Wegfahrsperren-Komponente (12, 13, 14). In der sicheren Betriebsumgebung (100) ist eine EZS-Softwarekomponente (101, 103) als eine EZS-Kernkomponente (101) bereitgestellt ist, welche mindestens eine sichere EZS-Schnittstelle (102) zur Verwendung durch weitere EZS-Softwarekomponenten (103) innerhalb der sicheren Betriebsumgebung (100) bereitstellt. Ferner ist mindestens eine weitere EZS-Softwarekomponente (103) als eine austauschbare EZS-Softwarekomponente (103) bereitgestellt, die für die Verwendung der sicheren EZS-Schnittstelle (102) und für die Kommunikation mit mindestens einer austauschbaren Wegfahrsperren-Komponente (12, 13, 14) eingerichtet ist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen elektronischen Wegfahrsperre (10).

The invention relates to an electronic immobilizer (10) for a vehicle (1) comprising an electronic ignition lock (EZS) control unit (11) with a secure operating environment (100) which is required for the secure operation of at least one EZS software component (101, 103) is set up, at least one vehicle key (14) and at least one immobilizer component (12, 13, 14) that can be operated outside of the EZS control unit (11). In the secure operating environment (100), an EZS software component (101, 103) is provided as an EZS core component (101), which has at least one secure EZS interface (102) for use by other EZS software components (103) within the secure operating environment (100). Furthermore, at least one further EZS software component (103) is provided as an exchangeable EZS software component (103), which is used for using the secure EZS interface (102) and for communication with at least one exchangeable immobilizer component (12, 13, 14) is set up.
The invention also relates to a method for producing such an electronic immobilizer (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Wegfahrsperre gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen elektronischen Wegfahrsperre.The invention relates to an electronic immobilizer according to the preamble of claim 1 and a method for producing such an electronic immobilizer.

Elektronische Wegfahrsperren, die die Inbetriebnahme eines Fahrzeugs mittels eines elektronischen Zündschlüssels sperren und entsperren, sind bekannt und in zahlreichen Ländern gesetzlich vorgeschrieben. Derartige Wegfahrsperren wirken über Verriegelungsteilsysteme auf verschiedene Komponenten eines Fahrzeugs, beispielsweise auf einen elektronischen Zündstartschalter, eine elektronische Lenkungsverriegelung und/oder auf elektronische Komponenten eines konventionellen Antriebs mit einem Verbrennungsmotor oder auf elektronische Komponenten eines elektrischen Antriebs mit einem Elektromotor. Im Folgenden wird ein elektronischer Zündstartschalter auch als Elektronisches Zündschloss (EZS) bezeichnet.Electronic immobilizers, which lock and unlock the starting of a vehicle using an electronic ignition key, are known and are required by law in numerous countries. Immobilizers of this type act via locking subsystems on various components of a vehicle, for example on an electronic ignition starter switch, an electronic steering lock and/or on electronic components of a conventional drive with an internal combustion engine or on electronic components of an electric drive with an electric motor. An electronic ignition starter switch is also referred to below as an electronic ignition lock (EZS).

Sowohl derartige Komponenten als auch die darauf einwirkenden Verriegelungsteilsysteme können für einen bestimmten Fahrzeugtyp von verschiedenen Herstellern entwickelt und zugeliefert werden. Ferner werden Komponenten und/oder Verriegelungsteilsysteme eines Herstellers oft in verschiedenen Fahrzeugtypen eingesetzt.Both such components and the locking subsystems acting on them can be developed and supplied by different manufacturers for a specific vehicle type. Furthermore, components and/or locking subsystems from one manufacturer are often used in different types of vehicles.

Elektronische Wegfahrsperren werden typischerweise mit einem zugeordneten elektronischen Zündschlüssel bedient. Es sind jedoch auch Systeme bekannt, bei denen zusätzlich oder alternativ zu einem zugeordneten elektronischen Zündschlüssel ein mobiles Endgerät, beispielsweise ein Mobilfunk - Smartphone zum Ent- und Verriegeln und/oder zur Überwachung des Verriegelungszustands einer elektronischen Wegfahrsperre eingesetzt wird. Ein derartiger elektronischer Zündschlüssel wird auch als digitaler Fahrzeugschlüssel bezeichnet.Electronic immobilizers are typically operated with an associated electronic ignition key. However, systems are also known in which, in addition or as an alternative to an assigned electronic ignition key, a mobile terminal device, for example a mobile phone, is used for unlocking and locking and/or for monitoring the locking status of an electronic immobilizer. Such an electronic ignition key is also referred to as a digital vehicle key.

So beschreibt das Dokument DE 10 2017 206 381 A1 ein Verfahren, ein System, ein Mobilfunkendgerät und einen Fahrzeugschlüssel für ein Kraftfahrzeugzugangs- und/oder Start-System, das einen Transceiver zur Kommunikation mit dem Kraftfahrzeugzugangs- und/oder Start-System, einen Transceiver zur Kommunikation mit einem Mobilfunkendgerät sowie eine Steuerung umfasst. Die Steuerung ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von einem Code, der als Freischalt- oder Verriegelungscode von einem Mobilfunkendgerät erhalten wurde, eine Kommunikation des Fahrzeugschlüssels mit dem Kraftfahrzeugzugangs- und/oder Start-System entweder freizuschalten oder zu verriegeln, die für ein Öffnen und/oder Starten und/oder Abschließen des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.So describes the document DE 10 2017 206 381 A1 a method, a system, a mobile radio terminal and a vehicle key for a motor vehicle access and/or start system, which comprises a transceiver for communication with the motor vehicle access and/or start system, a transceiver for communication with a mobile radio terminal and a controller. The controller is designed to either unlock or lock communication between the vehicle key and the motor vehicle access and/or start system, which is required for opening and/or or starting and/or locking the motor vehicle is provided.

Da demgemäß in zunehmendem Umfang elektronische Wegfahrsperren durch Konfiguration aus einer Vielzahl von teilweise austauschbaren Komponenten gebildet werden, besteht ein Bedarf an einer besonders flexibel konfigurierbaren elektronischen Wegfahrsperre sowie ein Bedarf an einem Verfahren zu deren Herstellung.Accordingly, since electronic immobilizers are increasingly being formed by configuring a large number of partially interchangeable components, there is a need for a particularly flexibly configurable electronic immobilizer and a need for a method for producing it.

Hinsichtlich der elektronischen Wegfahrsperre wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Wegfahrsperre mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung einer elektronischen Wegfahrsperre wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.With regard to the electronic immobilizer, the object is achieved according to the invention by an immobilizer having the features of claim 1 . With regard to the method for producing an electronic immobilizer, the object is achieved according to the invention by a method having the features of claim 6.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Eine elektronische Wegfahrsperre für ein Fahrzeug umfasst gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein Elektronisches Zündschloss (EZS) - Steuergerät mit mindestens einer EZS-Softwarekomponente und mit einer sicheren Betriebsumgebung, die für den sicheren, insbesondere gegenüber Manipulationen und unberechtigtem Datenzugriff sicheren, Betrieb der mindestens einen EZS-Softwarekomponente eingerichtet ist.According to a first aspect of the invention, an electronic immobilizer for a vehicle comprises an electronic ignition lock (EZS) - control unit with at least one EZS software component and with a secure operating environment, which is used for the secure operation of the at least one, in particular against manipulation and unauthorized data access EZS software component is set up.

Ferner umfasst die elektronische Wegfahrsperre mindestens einen Fahrzeugschlüssel sowie mindestens eine weitere Wegfahrsperren-Komponente, die zum blockierenden Eingriff in das Fahrzeug, beispielsweise in ein Zündsystem, ein Lenksystem und/oder, ein Antriebssystem eingerichtet und außerhalb des EZS-Systems betreibbar ist.Furthermore, the electronic immobilizer includes at least one vehicle key and at least one other immobilizer component that is set up for blocking intervention in the vehicle, for example in an ignition system, a steering system and/or a drive system, and can be operated outside of the EZS system.

Danach werden die EZS-Kernkomponente und die mindestens eine austauschbare EZS-Softwarekomponente sowie das EZS-Steuergerät und die mindestens eine austauschbare Wegfahrsperren-Komponente von dem Fahrzeughersteller zu einer elektronischen Wegfahrsperre integriert.After that, the EZS core component and the at least one exchangeable EZS software component as well as the EZS control unit and the at least one exchangeable immobilizer component are integrated by the vehicle manufacturer into an electronic immobilizer.

In vorteilhafter Weise werden dadurch der Entwicklungslebenszyklus und insbesondere der Softwarelebenszyklus des EZS-Steuergeräts und der EZS-Kernkomponente von demjenigen der austauschbaren Wegfahrsperren-Komponente und ihrer zugeordneten austauschbaren EZS-Softwarekomponente entkoppelt. Dadurch werden eine bessere Arbeitsteilung und eine größere Unabhängigkeit zwischen dem Fahrzeughersteller und dem mindestens einen Fremdhersteller oder Zulieferers erreicht.This advantageously decouples the development life cycle and in particular the software life cycle of the EZS control device and the EZS core component from that of the replaceable immobilizer component and its associated replaceable EZS software component. This achieves a better division of labor and greater independence between the vehicle manufacturer and the at least one external manufacturer or supplier.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:

1A bis 1C schematisch elektronische Wegfahrsperren nach dem Stand der Technik und
2 ein schematisches Blockschaltbild für eine elektronische Wegfahrsperre mit einer austauschbaren -Softwarekomponente.

show:

1A until 1C schematic electronic immobilizers according to the prior art and
2 a schematic block diagram for an electronic immobilizer with a replaceable software component.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.

Die 1A bis 1C zeigen verschiedene vorbekannte Ausführungsformen eines Fahrzeugs 1 mit einer elektronischen Wegfahrsperre 10. In jeder der Ausführungsformen umfasst die elektronische Wegfahrsperre 10 ein elektronisches Zündschloss (EZS) - Steuergerät 11 sowie eine Mehrzahl von Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13, 14, von denen jeweils eine als Fahrzeugschlüssel 14 ausgebildet ist und mindestens eine weitere zur Blockierung eines Hauptantriebs oder eines Nebenantriebs des Fahrzeugs 1 eingerichtet ist. Ein Fahrzeugschlüssel 14 kann hierbei als physikalischer Schlüssel, aber auch als digitaler Fahrzeugschlüssel 14 ausgebildet sein, der beispielsweise über eine Softwarekomponente eines mobilen Endgeräts umgesetzt ist.the 1A until 1C show various previously known embodiments of a vehicle 1 with an electronic immobilizer 10. In each of the embodiments, the electronic immobilizer 10 includes an electronic ignition lock (EZS) - control unit 11 and a plurality of immobilizer components 12, 13, 14, one of which can be used as a vehicle key 14 is formed and at least one other is designed to block a main drive or an auxiliary drive of the vehicle 1. A vehicle key 14 can in this case be designed as a physical key, but also as a digital vehicle key 14 which is implemented, for example, via a software component of a mobile terminal device.

Erfindungsgemäß ist eine EZS-Softwarekomponente als eine EZS-Kernkomponente bereitgestellt, die mindestens eine sichere EZS-Schnittstelle zur Verwendung durch weitere EZS-Softwarekomponenten innerhalb der sicheren Betriebsumgebung bereitstellt. Eine derartige sichere EZS-Schnittstelle ist dadurch gekennzeichnet, dass darüber Softwaredienste, beispielsweise der Aufruf von Funktionen und/oder der Zugriff auf Daten, nur innerhalb der sicheren Betriebsumgebung bereitgestellt wird. Außerhalb der sicheren Betriebsumgebung ist die sichere EZS-Schnittstelle nicht zugänglich.According to the invention, an EZS software component is provided as an EZS core component, which provides at least one secure EZS interface for use by other EZS software components within the secure operating environment. A secure EZS interface of this type is characterized in that software services, for example calling up functions and/or accessing data, are only provided within the secure operating environment. The safe EZS interface is not accessible outside the safe operating environment.

Ferner ist mindestens eine weitere EZS-Softwarekomponente als eine austauschbare EZS-Softwarekomponente bereitgestellt, die für die Verwendung der sicheren EZS-Schnittstelle und für die Kommunikation mit mindestens einer austauschbaren Wegfahrsperren-Komponente eingerichtet ist.Furthermore, at least one other EZS software component is provided as an exchangeable EZS software component, which is set up for using the secure EZS interface and for communicating with at least one exchangeable immobilizer component.

Durch die vorgeschlagene sichere EZS-Schnittstelle wird erreicht, dass die EZS-Kernkomponente von der mindestens einen austauschbaren EZS-Softwarekomponente entkoppelt ist. Dadurch wird zum einen die Austauschbarkeit einer solchen austauschbaren EZS-Softwarekomponente gegen eine andere, funktionsgleiche austauschbare EZS-Softwarekomponente, und somit auch eine Austauschbarkeit der dazu jeweils korrespondierenden Wegfahrsperren-Komponenten erreicht. Insbesondere kann die Abhängigkeit von austauschbaren EZS-Softwarekomponenten und korrespondierenden Wegfahrsperren-Komponenten eines einzigen Fremdherstellers oder Zulieferers verringert werden.The proposed secure EZS interface ensures that the EZS core component is decoupled from the at least one exchangeable EZS software component. As a result, on the one hand, such an exchangeable EZS software component can be exchanged for another, functionally identical, exchangeable EZS software component, and thus also an exchangeability of the immobilizer components corresponding thereto. In particular, the dependence on interchangeable EZS software components and corresponding immobilizer components from a single third-party manufacturer or supplier can be reduced.

Zum anderen wird dadurch erreicht, dass der sicheren Betriebsumgebung weitere austauschbare EZS-Softwarekomponenten hinzugefügt werden können. Dadurch kann auch die elektronische Wegfahrsperre leicht um weitere Wegfahrsperren-Komponenten erweitert werden. Dadurch wird eine besonders flexible Konfigurierbarkeit von elektronischen Wegfahrsperren erreicht.On the other hand, this means that further exchangeable EZS software components can be added to the secure operating environment. As a result, the electronic immobilizer can easily be expanded to include additional immobilizer components. This allows electronic immobilizers to be configured particularly flexibly.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird bei einem Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Wegfahrsperre das EZS-Steuergerät sowie die sichere Betriebsumgebung und die EZS-Kernkomponente mit einer sicheren EZS-Schnittstelle von einem Fahrzeughersteller und mindestens eine austauschbare Wegfahrsperren-Komponente sowie mindestens eine, für eine Kommunikation damit eingerichtete austauschbare EZS-Softwarekomponente von einem Fremdhersteller oder Zulieferer bereitgestellt. Unter einem Fahrzeughersteller wird hier und im Folgenden derjenige Hersteller verstanden, der das Fahrzeug zertifizieren lässt und es in den Verkehr bringt. According to a second aspect of the invention, in a method for producing an electronic immobilizer, the EZS control unit and the secure operating environment and the EZS core component with a secure EZS interface from a vehicle manufacturer and at least one interchangeable immobilizer component and at least one for a Interchangeable EZS software component set up to communicate with it provided by a third-party manufacturer or supplier. Here and in the following, a vehicle manufacturer is understood to mean the manufacturer who has the vehicle certified and puts it on the market.

Es hat sich eine Arbeitsteilung als vorteilhaft herausgestellt, bei der verschiedene Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13, 14 und/oder das EZS-Steuergerät 11 von verschiedenen Herstellern entwickelt werden. Dadurch können Wegfahrsperren 10 durch den Austausch einzelner Komponenten flexibel an verschiedene Typen von Fahrzeugen 1 angepasst werden. Die 1A bis 1C verdeutlichen schematisch verschiedene Szenarien einer solchen Zusammenarbeit.A division of labor has proven to be advantageous in which different immobilizer components 12, 13, 14 and/or the EZS control unit 11 are developed by different manufacturers. As a result, immobilizers 10 can be flexibly adapted to different types of vehicles 1 by replacing individual components. the 1A until 1C schematically illustrate various scenarios of such cooperation.

Dabei ist der Fahrzeughersteller auch Hersteller des EZS-Steuergeräts 11 und übernimmt die Integrations- oder Produktverantwortung für die elektronische Wegfahrsperre 10. Mindestens ein weiterer Hersteller übernimmt die Entwicklung und Zulieferung einer oder mehrerer Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13, 14 und wird im Folgenden als Fremdhersteller bezeichnet.The vehicle manufacturer is also the manufacturer of the EZS control unit 11 and assumes the integration or product responsibility for the electronic immobilizer 10. At least one other manufacturer takes over the development and delivery of one or more immobilizer components 12, 13, 14 and is referred to below as an external manufacturer designated.

Von einem Fremdhersteller entwickelte Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13, 14 und/oder Fahrzeuge 1 sind in den 1A bis 1C schraffiert dargestellt. Von dem Fahrzeughersteller entwickelte Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13, 14 und/oder Fahrzeuge 1 sind in den 1A bis 1C unschraffiert dargestellt.Immobilizer components 12, 13, 14 and/or vehicles 1 developed by a third-party manufacturer are in the 1A until 1C shown hatched. Developed by the vehicle manufacturer immobilizer components 12, 13, 14 and / or vehicles 1 are in 1A until 1C shown unshaded.

In einem Szenario der Arbeitsteilung gemäß 1A entwickelt der Fahrzeughersteller eine Hauptantriebs-Wegfahrsperren-Komponente 12 für das Fahrzeug 1 eines Fremdherstellers, die zur Blockierung eines hier an der Hinterachse des Fahrzeugs 1 wirkenden, nicht näher dargestellten Hauptantriebs eingerichtet ist. Derselbe oder optional auch ein weiterer Fremdhersteller entwickelt einen Fahrzeugschlüssel 14 und/oder eine Nebenantriebs-Wegfahrsperren-Komponente 13, die zur Blockierung eines hier an der Vorderachse des Fahrzeugs 1 wirkenden, nicht näher dargestellten Nebenantriebs eingerichtet ist.In a division of labor scenario 1A the vehicle manufacturer is developing a main drive immobilizer component 12 for the vehicle 1 from a third-party manufacturer, which is used to block a driving here on the rear axle zeugs 1 acting, not shown main drive is set up. The same or optionally another third-party manufacturer develops a vehicle key 14 and/or a power take-off immobilizer component 13 that is set up to block a power take-off that acts here on the front axle of the vehicle 1 and is not shown in detail.

Das EZS-Steuergerät 11 ist dafür eingerichtet, Kommandos zum Sperren oder Entsperren des Fahrzeugs 1 von dem Fahrzeugschlüssel 14 zu empfangen und in entsprechende Kommandos zum Blockieren oder Freigeben der Haupt- und Nebenantriebs-Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13 umzusetzen.The EZS control unit 11 is set up to receive commands for locking or unlocking the vehicle 1 from the vehicle key 14 and to convert them into corresponding commands for locking or releasing the main and auxiliary drive immobilizer components 12, 13.

Zur Umsetzung dieser besonders sicherheitskritischen Funktionen weisen bekannte EZS-Steuergeräte 11 eine sichere Betriebsumgebung 100 (dargestellt in 2) auf, die gegen Manipulationen und den Datenzugriff besonders geschützt ist. Innerhalb dieser sicheren Betriebsumgebung 100 wird eine in den 1A bis 1C nicht näher dargestellte EZS-Betriebssoftware ausgeführt, die üblicherweise eine monolithische Struktur aufweist.In order to implement these particularly safety-critical functions, known EZS control units 11 have a safe operating environment 100 (shown in 2 ), which is specially protected against manipulation and data access. Within this secure operating environment 100, a 1A until 1C running EZS operating software, not shown in detail, which usually has a monolithic structure.

Das in 1B dargestellte Szenario der Arbeitsteilung unterscheidet sich dahingehend von 1A, dass nur eine einzige, auf den Hauptantrieb wirkende Hauptantriebs-Wegfahrsperren-Komponente 12 umfasst ist, welche zugleich mit dem ESZ-Steuergerät 11 von dem Fahrzeughersteller bereitgestellt wird. Der Fremdhersteller stellt das Fahrzeug 1 sowie den Fahrzeugschlüssel 14 bereit.This in 1B The division of labor scenario presented differs from 1A that only a single, acting on the main drive main drive immobilizer component 12 is included, which is provided at the same time as the ESZ control unit 11 by the vehicle manufacturer. The third-party manufacturer provides the vehicle 1 and the vehicle key 14 .

Nach dem in 1C dargestellten Szenario der Arbeitsteilung ist der Fahrzeughersteller zugleich Hersteller des Fahrzeugs 1 sowie des Fahrzeugschlüssels 14 und bezieht eine Hauptantriebs-Wegfahrsperren-Komponente 12 von einem Fremdhersteller.After the in 1C In the scenario of the division of labor shown, the vehicle manufacturer is also the manufacturer of the vehicle 1 and the vehicle key 14 and obtains a main drive immobilizer component 12 from a third-party manufacturer.

Die Gesamtheit der in den 1A bis 1C beispielhaft dargestellten Szenarien der Arbeitsteilung verdeutlicht das Bedürfnis nach einem EZS-Steuergerät 11, in das leicht austauschbare Wegfahrsperren-Komponenten integrierbar sind, die vorliegend lediglich beispielhaft als Fahrzeugschlüssel 14 sowie als Haupt- und Nebenantriebs-Wegfahrsperren-Komponente 12, 13 dargestellt sind und auch in anderen Ausprägungen vorliegen können.The totality of in the 1A until 1C The scenarios of the division of labor that are presented as examples illustrate the need for an EZS control unit 11 into which easily replaceable immobilizer components can be integrated, which are presented here only as examples as vehicle keys 14 and as main and auxiliary drive immobilizer components 12, 13 and also in other forms may exist.

2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße elektronische Wegfahrsperre 10 in einem Blockschaltbild. Das EZS-Steuergerät 11 kommuniziert mit verschiedenen Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13, 14 über ein Fahrzeugnetzwerk 20. Aus dem Stand der Technik bekannte Fahrzeugnetzwerke 20 können beispielsweise als Controller Area Network (CAN) Netzwerk, aber auch als Ethernet Netzwerk ausgebildet sein. 2 schematically shows an electronic immobilizer 10 according to the invention in a block diagram. The EZS control unit 11 communicates with various immobilizer components 12, 13, 14 via a vehicle network 20. Vehicle networks 20 known from the prior art can be designed, for example, as a controller area network (CAN) network, but also as an Ethernet network.

Einige der Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13, 14 können austauschbar sein, das heißt: nicht vom Fahrzeughersteller des EZS-Steuergeräts 11, sondern von einem Fremdhersteller entwickelt und beigestellt sein. Austauschbare Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13 sind in 2 schraffiert dargestellt, während nicht austauschbare (das heißt: vom Fahrzeughersteller selbst entwickelte) Wegfahrsperren-Komponenten 14 nicht-schraffiert dargestellt sind.Some of the immobilizer components 12, 13, 14 can be exchangeable, ie not developed and provided by the vehicle manufacturer of the EZS control unit 11, but by a third-party manufacturer. Replaceable immobilizer components 12, 13 are in 2 shown hatched, while non-replaceable (i.e., self-developed by the vehicle manufacturer) immobilizer components 14 are shown non-hatched.

Im vorliegend dargestellten Beispiel sind zwei Hauptantriebs-Wegfahrsperren-Komponenten 12 sowie eine Nebenantriebs-Wegfahrsperren-Komponente 13 austauschbar ausgebildet, während der Fahrzeugschlüssel 14 vom Fahrzeughersteller selbst entwickelt ist. Diese Zuordnung ist jedoch rein beispielhaft zu verstehen. Im Prinzip kann jede der Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13, 14 entweder von einem Fremdhersteller (das heißt: austauschbar) oder aber vom Fahrzeughersteller hergestellt sein. Es ist auch möglich, dass zwei Wegfahrsperren-Komponenten gleicher Funktion, beispielsweise zwei Hauptantriebs-Wegfahrsperren-Komponenten 12, einmal in austauschbarer und einmal in nicht-austauschbarer Ausprägung vorliegen.In the example shown here, two main drive immobilizer components 12 and one auxiliary drive immobilizer component 13 are designed to be interchangeable, while the vehicle key 14 is developed by the vehicle manufacturer itself. However, this assignment is to be understood purely as an example. In principle, each of the immobilizer components 12, 13, 14 can be manufactured either by a third-party manufacturer (i.e. interchangeable) or by the vehicle manufacturer. It is also possible for two immobilizer components with the same function, for example two main drive immobilizer components 12, to be interchangeable and non-exchangeable.

Das EZS-Steuergerät 11 umfasst einen Steuergeräte-Controller 110 und eine sichere Betriebsumgebung 100. Die sichere Betriebsumgebung 100 ermöglicht den Betrieb von besonders sicherheits-, zuverlässigkeits- und/oder datenschutzsensiblen EZS-Softwarekomponenten 101, 103 die beispielsweise als Applet ausgebildet sein können. Insbesondere sind Funktionen, die die Ansteuerung oder die Statusabfrage von Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13, 14 betreffen, als sicherheitskritisch einzustufen.The EZS control unit 11 includes a control unit controller 110 and a secure operating environment 100. The secure operating environment 100 enables the operation of particularly safety, reliability and/or data protection-sensitive EZS software components 101, 103 which can be embodied as an applet, for example. In particular, functions that relate to the activation or status query of immobilizer components 12, 13, 14 are classified as safety-critical.

Der Steuergeräte-Controller 110 empfängt und versendet Nachrichten über das Fahrzeugnetzwerk 20 und vermittelt diese an die EZS-Softwarekomponenten 101, 103 in der sicheren Betriebsumgebung 100. Beispielsweise sendet ein Fahrzeugschlüssel 14 dem EZS-Steuergerät 11 nach einem durch einen Start/Stopp-Schalter ausgelösten Trigger über das Fahrzeugnetzwerk 20 eine Anforderung zur Freigabe der Fahrberechtigung für das Fahrzeug 1. Der Steuergeräte-Controller 110 leitet diese Nachricht über einen Steuergeräte-Bus 104 an die sichere Betriebsumgebung 100. Ein solcher interner Steuergeräte-Bus 104 kann beispielsweise als Serial Peripheral Interface (SPI) Bus ausgebildet sein.The control unit controller 110 receives and sends messages via the vehicle network 20 and transmits them to the EZS software components 101, 103 in the secure operating environment 100. For example, a vehicle key 14 sends the EZS control unit 11 after a start/stop switch has been triggered Trigger via the vehicle network 20 a request to release the driving authorization for the vehicle 1. The control device controller 110 forwards this message via a control device bus 104 to the secure operating environment 100. Such an internal control device bus 104 can, for example, as a serial peripheral interface ( SPI) bus be formed.

In nachfolgend noch genauer beschriebener Weise verarbeiten EZS-Softwarekomponenten 101, 103 diese Nachricht und erzeugen Antworten und/oder Kommandos, die über den Steuergeräte-Bus 104 zunächst an den Steuergeräte-Controller 110 und von dort über das Fahrzeugnetzwerk 20 weiter an Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13, 14 versendet werden. Beispielsweise sendet die sichere Betriebsumgebung 100 auf den Befehl zur Freigabe der Fahrberechtigung für das Fahrzeug 1 hin Kommandos zum Entriegeln an die Haupt- und Nebenantriebs-Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13 und ein Kommando zum Senden eines Freigabewertes an den Fahrzeugschlüssel 14.In a manner that is described in more detail below, EZS software components 101 process 103 this message and generate responses and/or commands, which are sent via the control device bus 104 first to the control device controller 110 and from there via the vehicle network 20 to immobilizer components 12, 13, 14. For example, upon the command to release driving authorization for the vehicle 1, the secure operating environment 100 sends unlock commands to the main and power take-off immobilizer components 12, 13 and a command to send an enable value to the vehicle key 14.

Spezifische Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13, 14 erfordern auf Grund ihres spezifischen Funktionsumfangs und ihrer spezifischen technischen Umsetzung üblicherweise auch spezifische Kommandos und Quittierungen sowie eine spezifische Art der Steuerung über die sichere Betriebsumgebung 100 des EZS-Steuergeräts 11. Aus dem Stand der Technik bekannte Lösungen mit monolithischer Architektur einer EZS-Betriebssoftware müssen daher an die jeweils zu bedienende Konfiguration von Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13, 14 in einem Fahrzeug 1 angepasst und parametrisiert werden. Bei einer solchen Anpassung müssen jeweils sämtliche Phasen des Softwarelebenszyklus durchlaufen werden.Due to their specific range of functions and their specific technical implementation, specific immobilizer components 12, 13, 14 usually also require specific commands and acknowledgments and a specific type of control via the secure operating environment 100 of the EZS control unit 11. Solutions known from the prior art with a monolithic architecture of an EZS operating software must therefore be adapted and parameterized to the respective configuration of immobilizer components 12, 13, 14 in a vehicle 1 to be operated. With such an adjustment, all phases of the software life cycle must be gone through.

Demgegenüber umfasst die sichere Betriebsumgebung 100 der vorgeschlagenen elektronischen Wegfahrsperre 10 eine EZS-Kernkomponente 101, die von austauschbaren Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13 unabhängige Funktionen implementiert. Bevorzugt implementiert die EZS-Kernkomponente 101 Kernfunktionen, die über den Lebenszyklus des EZS-Steuergeräts 11 hinweg typischerweise selten geändert werden. Die EZS-Kernkomponente 101 ist bevorzugt als Applet in einer als Secure Element realisierten sicheren Betriebsumgebung 100 implementiert.In contrast, the secure operating environment 100 of the proposed electronic immobilizer 10 includes an EZS core component 101 that implements functions that are independent of interchangeable immobilizer components 12, 13. The EZS core component 101 preferably implements core functions that are typically rarely changed over the life cycle of the EZS control device 11 . The EZS core component 101 is preferably implemented as an applet in a secure operating environment 100 implemented as a secure element.

Ferner umfasst die sichere Betriebsumgebung 100 eine austauschbare EZS-Softwarekomponente 103, die zu mindestens einer austauschbaren Wegfahrsperren-Komponente 12, 13 korrespondiert, das heißt, deren Funktionsumfang umsetzt und diese ansteuert. Typischerweise erfordert eine solche austauschbare EZS-Softwarekomponente 103 zur Umsetzung ihrer Funktionalität Zugriff auf bestimmte Dienste, Funktionen oder Daten der zentralen EZS-Kernkomponente 101.Furthermore, the secure operating environment 100 includes an exchangeable EZS software component 103, which corresponds to at least one exchangeable immobilizer component 12, 13, that is, implements the range of functions and controls it. Typically, such an exchangeable EZS software component 103 requires access to certain services, functions or data of the central EZS core component 101 in order to implement its functionality.

In 2 ist zur verbesserten Übersichtlichkeit nur eine einzige austauschbare EZS-Softwarekomponente 103 dargestellt. Die sichere Betriebsumgebung 100 kann jedoch selbstverständlich auch eine Mehrzahl solcher austauschbarer EZS-Softwarekomponenten 103, korrespondierend zur Anzahl der austauschbaren Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13, umfassen. Es ist jedoch auch möglich, dass eine einzige austauschbare EZS-Softwarekomponente 103 mehrere austauschbare Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13 desselben Fremdherstellers ansteuert.In 2 only a single interchangeable EZS software component 103 is shown for improved clarity. However, the secure operating environment 100 can, of course, also include a plurality of such interchangeable EZS software components 103, corresponding to the number of interchangeable immobilizer components 12, 13. However, it is also possible for a single interchangeable EZS software component 103 to control multiple interchangeable immobilizer components 12, 13 from the same third-party manufacturer.

Erfindungsgemäß stellt die EZS-Kernkomponente 101 eine sichere EZS-Schnittstelle 102 bereit, über die solche Dienste, Funktionen oder Daten innerhalb der sicheren Betriebsumgebung 100 verfügbar gemacht werden, jedoch außerhalb derselben verborgen und/oder unzugänglich bleiben.According to the invention, the EZS core component 101 provides a secure EZS interface 102 via which such services, functions or data are made available within the secure operating environment 100, but remain hidden and/or inaccessible outside the same.

In einer Ausführungsform, in der die sichere Betriebsumgebung 100 Secure Element und die EZS-Kernkomponente 101 darin als Applet implementiert ist, ist die sichere EZS-Schnittstelle 102 gemäß einem Standard für sichere Schnittstellen, beispielsweise gemäß dem Standard ISO 7816 Identification Cards - Integrated Circuit Cards, Teil 4: Interindustry commands for interchange umgesetzt. Es sind jedoch auch andere Ausführungsformen einer sicheren Betriebsumgebung 100 möglich, bei denen die EZS-Schnittstelle 102 in einer anderen, auf die Technologie der jeweiligen Ausführungsform der sicheren Betriebsumgebung 100 angepassten Form ausgebildet ist.In an embodiment in which the secure operating environment 100 secure element and the EZS core component 101 is implemented therein as an applet, the secure EZS interface 102 is in accordance with a standard for secure interfaces, for example in accordance with the ISO 7816 Identification Cards - Integrated Circuit Cards standard , Part 4: Interindustry commands for interchange implemented. However, other embodiments of a secure operating environment 100 are also possible, in which the EZS interface 102 is designed in a different form that is adapted to the technology of the respective embodiment of the secure operating environment 100 .

Mit der sicheren EZS-Schnittstelle 102 wird erreicht, dass abhängig von der jeweils vorliegenden Konfiguration von austauschbaren Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13 sehr leicht zugeordnete austauschbare EZS-Softwarekomponenten 103 in die sichere Betriebsumgebung 100 eingebracht werden können, insbesondere ohne dass dazu der Softwarelebenszyklus der EZS-Kernkomponente 101 (oder optional vorhandener weiterer, vorliegend nicht dargestellter nicht-austauschbarer EZS-Softwarekomponenten) erneut durchlaufen werden muss.The secure EZS interface 102 ensures that, depending on the configuration of interchangeable immobilizer components 12, 13, assigned interchangeable EZS software components 103 can be introduced into the secure operating environment 100 very easily, in particular without the software life cycle of the EZS -Core component 101 (or optionally existing other non-interchangeable EZS software components not shown here) must be run through again.

Zudem können, indem gegen eine gemeinsame, vorab festgelegte Schnittstelle hin entwickelt wird, die Entwicklungsprozesse zur Entwicklung der EZS-Kernkomponente 101 beim Fahrzeughersteller und die Entwicklungsprozesse zur Entwicklung der austauschbaren EZS-Softwarekomponente 103 beim Fremdhersteller vorteilhaft voneinander entkoppelt werden.In addition, by developing against a common, predefined interface, the development processes for developing the EZS core component 101 at the vehicle manufacturer and the development processes for developing the replaceable EZS software component 103 at the third-party manufacturer can be advantageously decoupled from one another.

Für die Kommunikation der austauschbaren EZS-Softwarekomponente 103 mit dem Fahrzeugnetzwerk 20 kann ein Router 111 vorgesehen sein, der als Softwarekomponente innerhalb des Steuergeräte-Controllers 110 abläuft. Diesem Router 111 werden vom Steuergeräte-Controller 110 die von austauschbaren Wegfahrsperren-Komponenten 12, 13 empfangenen oder für diese bestimmten Nachrichten des Fahrzeugnetzwerks 20 übermittelt. Der Router 111 ist über einen internen Steuergeräte-Bus 104 mit der mindestens einen austauschbaren EZS-Softwarekomponente 103 verbunden. Zur Verbindung kann derselbe Steuergeräte-Bus 104 genutzt werden wie für die Verbindung der EZS-Kernkomponente 101 mit dem Steuergeräte-Controller 110. Es kann aber auch ein anderer Steuergeräte-Bus 104 dafür genutzt werden.A router 111 , which runs as a software component within control device controller 110 , can be provided for communication between replaceable EZS software component 103 and vehicle network 20 . The control unit controller 110 transmits to this router 111 the messages from the vehicle network 20 which are received from replaceable immobilizer components 12, 13 or are intended for them. The router 111 can be exchanged with the at least one via an internal control unit bus 104 EZS software component 103 connected. The same control unit bus 104 can be used for the connection as for the connection of the EZS core component 101 to the control unit controller 110. However, another control unit bus 104 can also be used for this.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102017206381 A1 [0005]

Claims

Electronic immobilizer (10) for a vehicle (1) comprising an electronic ignition lock (EZS) - control unit (11) with at least one EZS software component (101, 103) and with a safe operating environment (100) that is set up for safe operation , at least one vehicle key (14) and at least one other immobilizer component (12, 13) that can be operated outside the EZS control unit (11), characterized in that - an EZS software component (101, 103) as an EZS core component (101 ) is provided, which provides at least one secure EZS interface (102) for use by further EZS software components (103) within the secure operating environment (100) and - at least one further EZS software component (103) as an exchangeable EZS software component ( 103) is provided for using the secure EZS interface (102) and for communicating with at least one replaceable immobilizer component (12, 13, 14) is established.

Electronic immobilizer (10) after claim 1 , characterized in that the at least one immobilizer component (12, 13, 14) communicates with the EZS control unit (11) via a vehicle network (20) and the EZS control unit (11) comprises a control unit controller (110), which is set up for communication with at least one immobilizer component (12, 13, 14) connected to the vehicle network (20) and for communication with the EZS core component (101) via a control unit bus (104).

Electronic immobilizer (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit controller (110) comprises at least one router (111) which is used for communication with at least one replaceable immobilizer component (12, 13, 14) and with at least one exchangeable EZS software component (103) is set up via the control unit bus (104).

Electronic immobilizer (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the secure EZS interface (102) is offered in conformity with an interface standard.

Electronic immobilizer (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the internal control device bus (104) is designed as a Serial Peripheral Interface (SPI) bus.

Method for producing an electronic immobilizer (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the EZS control unit (11) and the secure operating environment (100) and the EZS core component (101) from a vehicle manufacturer and at least one interchangeable immobilizer Component (12, 13, 14) and at least one exchangeable EZS software component (103) set up for communication with it are provided by a third-party manufacturer and then integrated by the vehicle manufacturer.