DE19527293A1

DE19527293A1 - Measurement and measurement data processing system esp. for investigating exhaust - has measurement module connected via data link operating according to communication protocol to PC which is in turn connected to host, where PC and host check measured values before submitting to output device e.g. display

Info

Publication number: DE19527293A1
Application number: DE1995127293
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Roth; Albert Dipl Ing Najm; Bernd Frey; Nikolaus Prof Dr Ing Dr Kappen; Lothar Dipl Ing Nicolai
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-07-26
Filing date: 1995-07-26
Publication date: 1997-01-30

Abstract

The measurement system has a measurement module (1) connected via a PC (2) to a host computer system (3), via a data link using a communications protocol. The PC and host collectively form a measurement data processing system, which operates during the acquisition of measured values from the measurement module. The data processing system checks the measured values, before supplying them to a monitor display (4), printer (5), and/or data storage device (6).

Description

STATE OF THE ART

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur sicheren Messung und Verarbeitung sowie Überprüfung von Meßdaten gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ferner bezieht sie sich auf ein entsprechendes Verfahren gemäß Anspruch 10.The present invention relates to a device for safe measurement and processing as well as checking of Measurement data according to the preamble of claim 1. Further relates they refer to a corresponding method according to claim 10.

Bei der Durchführung von Messungen, wie z. B. Abgasuntersuchun gen, ist es wichtig, daß das gesamte Meßsystem geeicht werden kann. Ein Abgasmeßgerät besteht allgemein aus einer Meß- und einer Anzeigeeinheit und muß als ganzes zertifiziert und ge eicht werden. Bei moderneren Abgasmeßgeräten sind die Meßein heit und die Anzeigeeinheit gewöhnlich gesondert ausgebildet, wie z. B. in Form eines Meßmoduls und eines PC. Um das gesamte Meßsystem eichfähig zu machen und eine nachträgliche Änderung der Eichung zu vermeiden, sind mehrere Vorgehensweisen be kannt. Zum einen kann das Meßmodul mit einer Alibi-Anzeige oder einem Alibi-Drucker ausgestattet werden. Dadurch wird er reicht, daß lediglich das Meßmodul beeicht und vor Manipula tion geschützt werden muß. Eine weitere Möglichkeit zur Siche rung der Erfassung ist die Verplombung des PCs. Dadurch wird die Verwendung des PCs auf die spezifische Anwendung, wie z. B. die Abgasmessung, eingeschränkt und eine Fehlbedienung bzw. Manipulation wird ausgeschlossen. Eine weitere Möglichkeit be steht darin, das Meßprogramm im PC in EPROMs abzulegen. Hier durch wird eine Manipulation des Meßprogramms vermieden. When performing measurements such as B. Emission testing it is important that the entire measuring system is calibrated can. An exhaust gas measuring device generally consists of a measuring and a display unit and must be certified and ge as a whole become calibrated. In more modern exhaust gas measuring devices, the measuring unit and the display unit is usually designed separately, such as B. in the form of a measuring module and a PC. To the whole To make the measuring system calibratable and a subsequent change There are several ways to avoid calibration knows. On the one hand, the measuring module with an alibi display or an alibi printer. This will make him it is sufficient that only the measuring module is verified and before manipulation tion must be protected. Another way to secure The detection is the sealing of the PC. This will the use of the PC on the specific application, such as B. the exhaust gas measurement, restricted and incorrect operation or Manipulation is excluded. Another way be is to save the measurement program in the PC in EPROMs. Here tampering with the measurement program is avoided.

In erster Linie muß beim Einsatz eines allgemein nutzbaren PCs auf die Sicherheit der Datenerfassung und -verarbeitung der Abgasmeßwerte geachtet werden. Dies bedeutet, man muß durch geeignete Maßnahmen sicherstellen, daß durch Fehlfunktionen, Fehlbedienung, etc. verfälschte Meßwerte im Gesamtsystem er kannt werden können. Die zum Teil oben genannten Sicherheits maßnahmen richten sich dabei nur gegen einfache, zufällige Einflußnahmen. Bewußte, absichtliche Beeinflussungen und Mani pulationen können nicht vollständig verhindert werden, sind deshalb auch nicht Ausgangspunkt der Sicherheitsüberlegungen. Es werden z. B. keine Maßnahmen getroffen, um eine gezielte Ma nipulation mit Hilfe einer Entschlüsselungsvorrichtung zu ver hindern. Diese Überlegung ist auch deshalb gerechtfertigt, da bewußt und absichtlich nicht nur innerhalb der Rechnersysteme, sondern auch außerhalb manipuliert werden kann, wie z. B. bei der Plazierung der Abgassonde im Auspuff des Fahrzeugs.First of all, when using a general-purpose PC on the security of data collection and processing Exhaust gas measurements are taken into account. This means you have to go through Take appropriate measures to ensure that malfunctions, Incorrect operation, etc. falsified measured values in the overall system can be known. The security mentioned in part above measures are only aimed at simple, random ones Influences. Conscious, deliberate influences and mani Populations cannot be prevented completely therefore not the starting point for security considerations. There are e.g. B. no measures taken to a targeted Ma ver using a decryption device prevent. This consideration is also justified because consciously and intentionally not only within the computer systems, but can also be manipulated outside, such as. B. at the placement of the exhaust gas probe in the exhaust of the vehicle.

Die Verwendung einer Alibi-Anzeige bzw. eines Alibi-Druckers am Meßmodul führt zu erhöhten Kosten. Maßnahmen im Bereich des PC-Systems, wie z. B. die Verplombung des PCs oder das Ablegen des Meßprogramms im PC mit Hilfe von EPROMs, sind Eingriffe in die Hardware des PCs und in die Organisation des Betriebssy stems. All diese Maßnahmen führen zu einer Einschränkung des zunächst offenen PC-Systems in der allgemeinen Benutzbarkeit. Durch diese Einschränkungen, die alle mehr oder weniger er folgreich sind, handelt sich der Benutzer aber gravierende Verfügbarkeitsprobleme für sein System ein. Außerdem sind diese Einschränkungen für den Benutzer schwer zu durchschauen und führen damit zu Bedienungsproblemen des PC-Systems.The use of an alibi display or an alibi printer on the measuring module leads to increased costs. Measures in the area of PC systems, such as B. sealing the PC or storing it of the measuring program in the PC with the help of EPROMs, interventions in the hardware of the PC and in the organization of the operating system stems. All of these measures lead to a restriction of the initially open PC system in general usability. Because of these restrictions, everyone more or less he are consequent, the user is serious Availability problems for his system. Also are these restrictions are difficult for the user to understand and thus lead to operating problems of the PC system.

Die vorliegende Erfindung verwendet hingegen ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren gemäß An spruch 10. The present invention, however, uses a system with the features of claim 1 or a method according to An saying 10.

ADVANTAGES OF THE INVENTION

Das System bzw. Verfahren der vorliegenden Erfindung ermög licht den Betrieb des Meßmoduls ohne Alibi-Anzeige/Drucker. Die Meßwerte werden nur über eine Schnittstelle zu dem PC übertragen. Auf diese Weise werden zusätzliche Kosten für An zeigevorrichtung und Drucker vermieden. Außerdem muß der PC nicht geeicht werden, d. h. er steht auch für andere Anwendun gen zur freien Verfügung, und Komponenten des Systems können ohne Nacheichung getauscht werden. Weiterhin wird durch die erfindungsgemäßen Sicherheitsmaßnahmen die freie Verfügbarkeit des PC-Systems nicht eingeschränkt, wodurch der Umgang mit dem System nicht erschwert wird.The system or method of the present invention enables illuminates the operation of the measuring module without alibi display / printer. The measured values are only via an interface to the PC transfer. In this way, additional costs for An pointing device and printer avoided. In addition, the PC are not verified, d. H. it also stands for other applications freely available, and components of the system can can be exchanged without re-verification. Furthermore, the security measures according to the invention the free availability of the PC system is not restricted, which means that the handling of the System is not complicated.

Maßnahmen für die sichere Erfassung und Verarbeitung von Meß werten werden erfindungsgemäß an den Meßwerten selbst bzw. an der direkt beteiligten Hard- und Software angesetzt. Solche Maßnahmen auf der Seite der Meßwerte selbst sind anwendungs spezifische Maßnahmen. Diese Maßnahmen betreffen nur die An wendung Abgasuntersuchungsprogramm (AU-Programm). Somit wird nicht in die offene Struktur des PC-Systems eingegriffen.Measures for the safe acquisition and processing of measurement According to the invention, values are or are based on the measured values themselves of the hardware and software directly involved. Such Measures on the side of the measured values themselves are application specific measures. These measures only concern the contractors Exhaust emission test program (AU program). Thus did not interfere with the open structure of the PC system.

DRAWING

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläu tert. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description tert. Show it:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung der Verwendung eines Kommunikationsprotokolls sowie eine Sicherheitskennung in dem erfindungsgemäßen System veranschaulicht, und Fig. 1 is a schematic diagram illustrating the use of a communication protocol and a security identifier in the inventive system illustrated, and

Fig. 2 die Verwendung verschiedener Ausgabe-, Speicher- und Verarbeitungssysteme im Zusammenhang mit der Sicher heitskennung in dem erfindungsgemäßen System veran schaulicht. Fig. 2 illustrates the use of various output, storage and processing systems in connection with the security identifier in the system according to the invention.

DESCRIPTION OF THE EMBODIMENT

Das bei der Abgasuntersuchung eingesetzte Programm zur Da tenerfassung (AU-Programm) läuft auf einem PC 2. Die Meßwerte werden über eine serielle Schnittstelle von Meßmodulen 1 emp fangen und können am Bildschirm 4 dargestellt werden. Bei den Meßmodulen handelt es sich um Abgas-Meßmodule, Diagnose-Meßmo dule, etc. Die Meßwerte können auch an ein Host-System 3 ge schickt und dort im Zusammenhang mit Kundendaten weiter verar beitet werden.The program for data acquisition (AU program) used in the exhaust gas analysis runs on a PC 2 . The measured values are received by measuring modules 1 via a serial interface and can be displayed on the screen 4 . The measuring modules are exhaust gas measuring modules, diagnostic measuring modules, etc. The measured values can also be sent to a host system 3 and processed there in connection with customer data.

Das eingesetzte Abgasmeßmodul 1 für Diesel- oder Ottomotoren ist ein Meßsystem ohne Anzeige und Drucker. Es ist in der Lage, Meßwerte über eine serielle Schnittstelle zu senden. Verschiedene Funktionen, wie Kalibrierung etc., werden über diese Schnittstelle bedient. Aktualisierungen des Programms durch den Hersteller können ebenfalls über diese serielle Schnittstelle eingespielt werden.The exhaust gas measuring module 1 used for diesel or gasoline engines is a measuring system without display and printer. It is able to send measured values over a serial interface. Various functions, such as calibration etc., are operated via this interface. Updates of the program by the manufacturer can also be imported via this serial interface.

Der hier eingesetzte PC ist ein Standardgerät (das AU-Programm läuft z. B. unter Windows 3.1) und ist deshalb universell nutz bar für verschiedene Programme mit unterschiedlichen Aufgaben stellungen. Dies entspricht der Tendenz beim technischen Ein satz von PCs und bringt einen optimalen Kosten-Nutzen-Effekt.The PC used here is a standard device (the AU program runs e.g. under Windows 3.1 ) and is therefore universally usable for different programs with different tasks. This corresponds to the trend in the technical use of PCs and brings an optimal cost-benefit effect.

Fig. 1 zeigt schematisch den Einsatz eines Kommunikationspro tokolls zwischen Meßmodulen 1 und dem AU-Programm sowie die Verwendung einer Sicherheitskennung für jeden Einzel-Meßwert. Fig. 1 shows schematically the use of a communication protocol between measuring modules 1 and the AU program and the use of a security identifier for each individual measured value.

Bei der Datenübertragung über die serielle Schnittstelle zwi schen den Meßmodulen 1 und dem AU-Programm wird ein Datensi cherungsprotokoll eingesetzt. Dieses Protokoll besitzt eine Struktur, die vom AU-Programm geprüft wird, sowie ein Siche rungsprüfwort, mit dem die Fehlerfreiheit der Übertragung beim empfangenden AU-Programm verifiziert werden kann. Dieses Si cherungsprüfwort wird nach dem CRC-16-Verfahren (Cyclic Redun dancy Code) bestimmt, mit dem eine extrem hohe Übertragungssi cherheit erreicht werden kann. Durch diese Maßnahme ist eine sichere Datenübertragung zwischen den Meßmodulen 1 und dem AU- Programm im PC 2 gewährleistet.When data is transferred via the serial interface between measuring modules 1 and the AU program, a data protection protocol is used. This protocol has a structure that is checked by the AU program, as well as a security check word that can be used to verify that the transmission in the receiving AU program is error-free. This security test word is determined according to the CRC-16 method (Cyclic Redundancy Code), with which extremely high transmission security can be achieved. This measure ensures secure data transmission between the measuring modules 1 and the AU program in the PC 2 .

Zur Sicherung jedes einzelnen Meßwerts über seine gesamte Le bensdauer innerhalb des Systems 1, 2, 3 wird beim Erfassen des Meßwerts in einem Meßmodul 1 eine Sicherheitskennung SK er zeugt. Diese Sicherheitskennung SK durchläuft zusammen mit dem Meßwert den gesamten Weg Meßmodul 1 - Übertragung - PC-System 2 - Host-System 3. Die Sicherheitskennung besteht aus einem Prüfbyte, welches nach dem CRC-Verfahren durch ein 8-Bit- Generator-Polynom erzeugt wird. Durch das Mitführen der Si cherheitskennung SK kann an beliebigen Stellen des Systems 1, 2, 3 eine Überprüfung des Meßwerts durchgeführt werden (siehe Fig. 2). So kann das AU-Programm und auch das Host-System 3 diese Überprüfung vornehmen.To secure each individual measured value over its entire service life within the system 1 , 2 , 3 , a safety identifier SK is generated when the measured value is recorded in a measuring module 1 . This safety identifier SK runs together with the measured value all the way through measuring module 1 - transmission - PC system 2 - host system 3 . The security identifier consists of a test byte, which is generated according to the CRC method by an 8-bit generator polynomial. By carrying the safety identifier SK, the measured value can be checked at any point in the system 1 , 2 , 3 (see FIG. 2). The AU program and also the host system 3 can thus carry out this check.

Fig. 2 zeigt ein Meßmodul 1, das mit einem PC-System 2 verbun den ist, wobei das PC-System 2 wiederum mit einem Host-System 3 verbunden ist. Das PC-System 2 ist mit weiteren Peripherie geräten verbunden. Die Richtigkeit der Meßwerte kann somit durch Visualisierung (Bildschirm 4, Drucker 5) bzw. durch Ar chivierung 6 der jeweiligen Meßwerte mit ihren zugeordneten Sicherheitskennungen SK nachgeprüft werden. Fig. 2 shows a measuring module 1 , which is connected to a PC system 2 , the PC system 2 in turn being connected to a host system 3 . The PC system 2 is connected to other peripheral devices. The correctness of the measured values can thus be checked by visualization (screen 4 , printer 5 ) or by archiving 6 of the respective measured values with their assigned security identifiers SK.

Die Sicherheitskennung ist Meßwert-spezifisch, kann jedoch auch zusätzlich Benutzer-spezifisch sein, z. B. durch Einbezug eines persönlichen "Passwortes" in die Bildung der Sicher heitsnennung. Mit einer solchen "persönlichen" Sicherheitsken nung pro Meßwert kann an jeder Stelle und zu jedem Zeitpunkt ein Meßwert verifiziert werden, um Verfälschungen zu erkennen. Diese Maßnahme der Sicherung, Personalisierung und Archivie rung 6 ist einer Visualisierung 4, 5 der Meßwerte an den Meß modulen 1 vorzuziehen, damit durch eine Sicherheitskennung SK eine Objektivierung der Sicherheitsüberprüfung möglich ist. Zudem kann bei einer Archivierung 6 der Meßwerte auch zu spä teren Zeitpunkten eine Überprüfung erfolgen.The security identifier is measurement-specific, but can also be user-specific, e.g. B. by including a personal "password" in the formation of the security statement. With such a "personal" security identifier per measured value, a measured value can be verified at any point and at any time in order to detect falsifications. This measure of security, personalization and archiving tion 6 is preferable to visualization 4 , 5 of the measured values at the measuring modules 1 , so that the security check can be objectified by a security identifier SK. In addition, when the measured values are archived 6, they can also be checked at a later time.

Claims

1. System for the safe measurement and processing and review of measurement data, in particular exhaust gas measurement values, with a measuring unit ( 1 ) for measuring the measurement data and a processing processing unit ( 2 , 3 ) for processing and checking the measurement data, the System verifiable and secured against a change in the calibration, characterized in that the measurement data can be secured on the measuring unit ( 1 ) during the measurement of the measurement data.

2. System according to claim 1, characterized in that the measuring unit ( 1 ) and the processing checking unit ( 2 , 3 ) are separate from one another and are connected to one another via a data line.

3. System according to claim 1, characterized in that the measuring unit is a measuring module ( 1 ) and the processing checking unit ( 2 , 3 ) by a PC system ( 2 ) and a host system ( 3 ) is formed.

4. System according to claim 3, characterized in that a communication protocol is used on the measuring module ( 1 ) between the measuring module ( 1 ) and PC ( 2 ).

5. System according to claim 4, characterized in that the communication protocol has a structure which can be checked by the PC ( 2 ) and a security check word for checking the error-freeness of the transmission at the receiving PC ( 2 ).

6. System according to claim 5, characterized in that the Fuse check word is a CRC-16 check word.

7. System according to claim 3, characterized in that on the measuring module ( 1 ) the respective measured value a Sicherheitsenk voltage (SK) can be assigned to secure each individual measured value.

8. System according to claim 7, characterized in that the security identifier (SK) of the measured value through the entire system ( 1 , 2 , 3 ) can be carried.

9. System according to claim 7, characterized in that the Personalized security identifier (SK) and an area of Systems can be assigned.

10. Method for the safe measurement and processing as well as checking of measurement data, in particular exhaust gas measurement values, which is carried out in a system with a measuring unit for measuring the measurement data and a processing checking unit and comprises the following steps:

Measuring the measurement data by means of the measuring unit,
- Saving the measurement data during the measurement using the measuring unit, and
- Transfer of the saved measured values to the processing checking unit.

11. The method according to claim 10, characterized in that a communication prototype to save the individual measured values koll is used by the processing review unit is checked and has a security check word with the freedom from errors in the transmission of the measured values can be checked.

12. The method according to claim 11, characterized in that the fuse check word is determined according to the CRC-16 procedure becomes.

13. The method according to claim 10 to 12, characterized in net that to secure the measured values when measuring the meas a safety identifier is generated for each measured value, which is assigned to each individual measured value and together with this is transmitted through the system.

14. The method according to claim 13, characterized in that the security identifier according to the CRC procedure by means of an 8- Bit generator polynomial is generated.

15. The method according to claim 10 to 14, characterized in net that the backup of the measured values is personalized leads and is assigned to the user of the system.