DE19637388A1 - Sicherungssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherungssystem, das vor­ teilhafterweise in Kraftfahrzeugen aber auch in allen anderen Einrichtungen zum Einsatz kommen kann, in denen nach Aus­ tausch einer Komponente der Einrichtung ein Mißbrauch dersel­ ben möglich macht.

Beispielsweise sind Fahrzeuge heutzutage häufig mit einer sog. Wegfahrsperre ausgestattet. Die Wegfahrsperre funktio­ niert derart, daß ein Starten des Fahrzeuges erst dann mög­ lich ist, nachdem ein im Fahrzeug angeordneter Transceiver von einem Transponder des Fahrzeuginhabers ein vorbestimmtes Codesignal empfangen hat. Vorteilhafterweise wurde bisher der Transceiver in die Motorsteuerungseinrichtung des Fahrzeuges integriert, um den Aufwand für die Wegfahrsperre zu verrin­ gern bzw. um eine Manipulation an der Wegfahrsperre zwischen dem Transceiver und der Motorsteuerung zu verhindern.

Solche Wegfahrsperren können beispielsweise dadurch überwun­ den werden, daß die Motorsteuerungseinrichtung durch eine vom Dieb mitgebrachte Motorsteuerungseinrichtung ersetzt wird, zu der der Dieb über eine Transponder verfügt. Der Austausch der Motorsteuerungseinrichtung wird vom Fahrzeug nicht bemerkt und deshalb in der Regel akzeptiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherungssy­ stem zu schaffen, das in der Lage ist, einen unbemerkten Aus­ tausch von Einzelkomponenten eines Systems zu verhindern.

Diese Aufgabe wird durch ein Sicherungssystem mit den im Pa­ tentanspruch 1 angegebenen Merkmal nach besonders vorteilhaf­ ter Art und Weise gelöst.

Das erfindungsgemäße Sicherungssystem umfaßt demzufolge einen beispielsweise am Fahrzeugrahmen angeordneten Dauermagneten, eine beispielsweise in eine Motorsteuerungseinrichtung inte­ grierte Detektoreinrichtung zur Erkennung einer Winkellage des Dauermagneten, wenn sowohl der Magnet als auch die Motor­ steuerungseinrichtung in dem Fahrzeug eingebaut sind, und zur Abgabe eines Erkennungssignales, wenn sich der Magnet in ei­ ner vorbestimmten Winkellage befindet.

Die erfindungsgemäße Detektoreinrichtung verfügt zur Erken­ nung der Winkellage bzw. des Drehwinkels des Magneten über einen Giant magnetoresistiven Sensor, der zu einer sehr ge­ nauen Bestimmung der Winkellage des Magneten in der Lage ist. Die Winkellage des Magneten ist dabei selbstverständlich von Fahrzeug zu Fahrzeug verschieden zu wählen und repräsentiert somit ein für das Fahrzeug charakteristisches Merkmal, wie beispielsweise auch die Fahrgestellnummer oder die Motornum­ mer. Da das Sicherungssystem in der Lage ist, das charakteri­ stische Merkmal des Fahrzeugs, d. h. die Winkellage des Ma­ gneten zu erkennen, kann ein unbefugter Austausch der Motor­ steuerungseinrichtung sicher detektiert werden. In diesem Fall gibt die Detektoreinrichtung das Erkennungssignal nicht ab, wodurch ein Starten des Motors ebenso verhindert werden kann, wie durch die herkömmliche Wegfahrsperre.

Alternativ hierzu kann die Detektoreinrichtung auch außerhalb der Motorsteuerungseinrichtung und der Dauermagnet in der Mo­ torsteuerungseinrichtung angeordnet sein. Die Winkellage des an der Motorsteuerungseinrichtung angeordneten Magneten wirkt dabei wie ein für die Detektoreinrichtung erkennbares charak­ teristisches Merkmal der Motorsteuerungseinrichtung. Weist die eingebaute Motorsteuerungseinrichtung dieses charakteri­ stische Merkmal bzw. den richtig eingebauten Magneten auf, erkennt dies das Fahrzeug und akzeptiert demzufolge die Mo­ torsteuerungseinrichtung.

Wird dagegen eine Motorsteuerungseinrichtung ohne Magnet oder mit einem anders angeordneten Magneten eingebaut, erkennt dies die im Fahrzeug angeordnete Detektoreinrichtung, so daß in diesem Fall kein Erkennungssignal ausgegeben wird. Wird das Vorhandensein des Erkennungssignals in eine wichtige Steuerungsfunktion des Fahrzeugs, wie beispielsweise in den Zündkreis mit eingeschlossen, so kann diese Funktion durch das Fehlen des Erkennungssignals verhindert werden, so daß das Fahrzeug mit einer unbefugterweise ausgetauschten Motor­ steuerungseinrichtung ebenfalls nicht mehr in Gang zu setzen ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher er­ läutert.

In der Figur ist mit 1 ein Magnet in Form eines stabförmigen Dauermagneten, mit 2 eine Abdeckung, mit 3 ein Sensor in Form eines Giant magnetoresistive Sensors, mit 4 eine Leiterplatte und mit 5 ein Gehäuse bezeichnet.

Bei dem Gehäuse 5 kann es sich um das Gehäuse einer Motor­ steuerungseinrichtung handeln. In diesem Fall befinden sich die elektronischen Komponenten der Motorsteuerungseinrichtung auf der Leiterplatte 4, auf der auch der Sensor 3 angeordnet ist.

Der Sensor dient dabei zusammen mit einer Komperatoreinrich­ tung und einer Speichereinrichtung als Detektoreinrichtung, die zur Erkennung der Winkellage des Magneten in der Lage ist und die ein Erkennungssignal abgibt, wenn sich der Magnet in einer bestimmten Winkellage befindet. Die Komperatoreinrich­ tung und die Speichereinrichtung sind in der Figur nicht ge­ zeigt. Handelt es sich bei dem gezeigten Gerät um eine Motor­ steuerungseinrichtung, so ist die Speichereinrichtung der De­ tektoreinrichtung mit der Speichereinrichtung der Motorsteue­ rungseinrichtung identisch. In der Speichereinrichtung ist dann nicht nur ein Informationssignal enthalten, daß in einer vorbestimmten Winkellage des Magneten entspricht, sondern auch ein Signal, anhand dessen sich ein von einem Transponder empfangenen Codesignal als richtig oder falsch identifizieren läßt. Die Komperatoreinrichtung vergleicht dabei ein Aus­ gangssignal des Sensors mit einem der vorbestimmten Winkella­ ge des Magneten entsprechenden Informationssignal und gibt ein Erkennungssignal ab, wenn die beiden Signale übereinstim­ men.

An die zusammen mit der Erfindung verwendete Speichereinrich­ tung werden keine besonderen Anforderungen gestellt, außer daß diese vom nichtflüchtigen Typ sein muß. Beispiel hierfür sind ein E²PROM-Speicher, ein Widerstandsarray oder auch ein lasergetrimmtes Widerstandsarray.

Mittels dem von der Detektoreinrichtung abgegebenen Erken­ nungssignal läßt sich nun ein Einfluß auf die Funktionsweise der austauschgeschützten Komponente ausüben. Entweder würden dem der geschützten Einrichtung zugrundeliegende Steuerung­ salgorithmus das Vorliegen des Erkennungssignal zumindest einmal abgefragt, und daraufhin keine Funktion oder eine nur eingeschränkte Funktion eingeleitet, wenn das Erkennungs­ signal nicht vorliegt, oder aber das Erkennungssignal selbst wird zum Schalten einer Einrichtung verwendet, die eine Vor­ aussetzung für das Funktionieren des mit dem Sicherungssystem gegen Austausch geschützten Elementes.

Bei dem in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Magnet außerhalb der zu schützenden Komponente und die Detek­ toreinrichtung innerhalb der Komponente angeordnet. Alterna­ tiv hierzu kann auch der Magnet in der gegen Austausch zu schützenden Komponente und in die Detektoreinrichtung außer­ halb dieser Komponente angeordnet werden. Ist die Detek­ toreinrichtung in der zu schützenden Einrichtung angeordnet, lassen sich einzelne Komponenten der Detektoreinrichtung in vorteilhafter Art und Weise mit Komponenten der zu schützen­ den Einrichtung verbinden. Der Gegenstand bedingt die Anord­ nung der Detektoreinrichtung außerhalb der zu schützenden Einrichtung eine geringfügig erhöhte Sicherheit.

Geschützt werden können mit dem gezeigten Sicherungssystem auch noch andere Einrichtungen als mit einer Wegfahrsperre kombinierte Motorsteuerungseinrichtungen. Mit dem gezeigten Sicherungssystem ist es möglich, jedwede Komponenten gegen unbefugten Austausch zu schützen. In Frage kommen hierfür si­ cherheitsrelevante Komponenten, beispielsweise eines Geldau­ tomaten, einer Alarmanlage oder in einem Flugzeug, in dem ein Austausch von sicherheitsrelevanten Komponenten gegen andere Komponenten zu einer Gefährdung der Sicherheit der Fluggäste führen kann.

Ein Giant magnetoresistive Sensor kann je nach Schaltungsauf­ wand bis zu 250 verschiedene Winkellagen detektieren. Die Winkellage des Magnets ist somit für das geschützte Element ebenso charakteristisch wie beispielsweise die Fahrgestell­ nummer oder die Motornummer. Der besondere Vorteil der Detek­ tion der Winkellage eines Magnetes liegt nun aber darin, daß diese auf einfache Art und Weise elektronisch gelesen werden kann.

Ist die Detektoreinrichtung dabei in der Motorsteuerungsein­ richtung angeordnet, kann vorteilhafterweise der Magnet in einem schlecht auszutauschenden Fahrzeugteil angenietet oder eingegossen sein.

Die Sicherheit des Systems kann auch weiterhin dadurch erhöht werden, daß weitere Magneten und weitere Sensoren an dem zu schützenden Objekt angebracht werden. In diesem Fall wird das Erkennungssignal nur dann erzeugt, wenn alle Detektoreinrich­ tungen die korrekte Winkellage des zugeordneten Magneten er­ kannt haben.

Claims (10)

09278Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherungssystem, das vor­ teilhafterweise in Kraftfahrzeugen aber auch in allen anderen Einrichtungen zum Einsatz kommen kann, in denen nach Aus­ tausch einer Komponente der Einrichtung ein Mißbrauch dersel­ ben möglich macht. Beispielsweise sind Fahrzeuge heutzutage häufig mit einer sog. Wegfahrsperre ausgestattet. Die Wegfahrsperre funktio­ niert derart, daß ein Starten des Fahrzeuges erst dann mög­ lich ist, nachdem ein im Fahrzeug angeordneter Transceiver von einem Transponder des Fahrzeuginhabers ein vorbestimmtes Codesignal empfangen hat. Vorteilhafterweise wurde bisher der Transceiver in die Motorsteuerungseinrichtung des Fahrzeuges integriert, um den Aufwand für die Wegfahrsperre zu verrin­ gern bzw. um eine Manipulation an der Wegfahrsperre zwischen dem Transceiver und der Motorsteuerung zu verhindern.Solche Wegfahrsperren können beispielsweise dadurch überwun­ den werden, daß die Motorsteuerungseinrichtung durch eine vom Dieb mitgebrachte Motorsteuerungseinrichtung ersetzt wird, zu der der Dieb über eine Transponder verfügt. Der Austausch der Motorsteuerungseinrichtung wird vom Fahrzeug nicht bemerkt und deshalb in der Regel akzeptiert. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherungssy­ stem zu schaffen, das in der Lage ist, einen unbemerkten Aus­ tausch von Einzelkomponenten eines Systems zu verhindern.Diese Aufgabe wird durch ein Sicherungssystem mit den im Pa­ tentanspruch 1 angegebenen Merkmal nach besonders vorteilhaf­ ter Art und Weise gelöst. Das erfindungsgemäße Sicherungssystem umfaßt demzufolge einen beispielsweise am Fahrzeugrahmen angeordneten Dauermagneten, eine beispielsweise in eine Motorsteuerungseinrichtung inte­ grierte Detektoreinrichtung zur Erkennung einer Winkellage des Dauermagneten, wenn sowohl der Magnet als auch die Motor­ steuerungseinrichtung in dem Fahrzeug eingebaut sind, und zur Abgabe eines Erkennungssignales, wenn sich der Magnet in ei­ ner vorbestimmten Winkellage befindet.Die erfindungsgemäße Detektoreinrichtung verfügt zur Erken­ nung der Winkellage bzw. des Drehwinkels des Magneten über einen Giant magnetoresistiven Sensor, der zu einer sehr ge­ nauen Bestimmung der Winkellage des Magneten in der Lage ist. Die Winkellage des Magneten ist dabei selbstverständlich von Fahrzeug zu Fahrzeug verschieden zu wählen und repräsentiert somit ein für das Fahrzeug charakteristisches Merkmal, wie beispielsweise auch die Fahrgestellnummer oder die Motornum­ mer. Da das Sicherungssystem in der Lage ist, das charakteri­ stische Merkmal des Fahrzeugs, d. h. die Winkellage des Ma­ gneten zu erkennen, kann ein unbefugter Austausch der Motor­ steuerungseinrichtung sicher detektiert werden. In diesem Fall gibt die Detektoreinrichtung das Erkennungssignal nicht ab, wodurch ein Starten des Motors ebenso verhindert werden kann, wie durch die herkömmliche Wegfahrsperre.Alternativ hierzu kann die Detektoreinrichtung auch außerhalb der Motorsteuerungseinrichtung und der Dauermagnet in der Mo­ torsteuerungseinrichtung angeordnet sein. Die Winkellage des an der Motorsteuerungseinrichtung angeordneten Magneten wirkt dabei wie ein für die Detektoreinrichtung erkennbares charak­ teristisches Merkmal der Motorsteuerungseinrichtung. Weist die eingebaute Motorsteuerungseinrichtung dieses charakteri­ stische Merkmal bzw. den richtig eingebauten Magneten auf, erkennt dies das Fahrzeug und akzeptiert demzufolge die Mo­ torsteuerungseinrichtung. Wird dagegen eine Motorsteuerungseinrichtung ohne Magnet oder mit einem anders angeordneten Magneten eingebaut, erkennt dies die im Fahrzeug angeordnete Detektoreinrichtung, so daß in diesem Fall kein Erkennungssignal ausgegeben wird. Wird das Vorhandensein des Erkennungssignals in eine wichtige Steuerungsfunktion des Fahrzeugs, wie beispielsweise in den Zündkreis mit eingeschlossen, so kann diese Funktion durch das Fehlen des Erkennungssignals verhindert werden, so daß das Fahrzeug mit einer unbefugterweise ausgetauschten Motor­ steuerungseinrichtung ebenfalls nicht mehr in Gang zu setzen ist.Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher er­ läutert.In der Figur ist mit 1 ein Magnet in Form eines stabförmigen Dauermagneten, mit 2 eine Abdeckung, mit 3 ein Sensor in Form eines Giant magnetoresistive Sensors, mit 4 eine Leiterplatte und mit 5 ein Gehäuse bezeichnet.Bei dem Gehäuse 5 kann es sich um das Gehäuse einer Motor­ steuerungseinrichtung handeln. In diesem Fall befinden sich die elektronischen Komponenten der Motorsteuerungseinrichtung auf der Leiterplatte 4, auf der auch der Sensor 3 angeordnet ist.Der Sensor dient dabei zusammen mit einer Komperatoreinrich­ tung und einer Speichereinrichtung als Detektoreinrichtung, die zur Erkennung der Winkellage des Magneten in der Lage ist und die ein Erkennungssignal abgibt, wenn sich der Magnet in einer bestimmten Winkellage befindet. Die Komperatoreinrich­ tung und die Speichereinrichtung sind in der Figur nicht ge­ zeigt. Handelt es sich bei dem gezeigten Gerät um eine Motor­ steuerungseinrichtung, so ist die Speichereinrichtung der De­ tektoreinrichtung mit der Speichereinrichtung der Motorsteue­ rungseinrichtung identisch. In der Speichereinrichtung ist dann nicht nur ein Informationssignal enthalten, daß in einer vorbestimmten Winkellage des Magneten entspricht, sondern auch ein Signal, anhand dessen sich ein von einem Transponder empfangenen Codesignal als richtig oder falsch identifizieren läßt. Die Komperatoreinrichtung vergleicht dabei ein Aus­ gangssignal des Sensors mit einem der vorbestimmten Winkella­ ge des Magneten entsprechenden Informationssignal und gibt ein Erkennungssignal ab, wenn die beiden Signale übereinstim­ men.An die zusammen mit der Erfindung verwendete Speichereinrich­ tung werden keine besonderen Anforderungen gestellt, außer daß diese vom nichtflüchtigen Typ sein muß. Beispiel hierfür sind ein E²PROM-Speicher, ein Widerstandsarray oder auch ein lasergetrimmtes Widerstandsarray.Mittels dem von der Detektoreinrichtung abgegebenen Erken­ nungssignal läßt sich nun ein Einfluß auf die Funktionsweise der austauschgeschützten Komponente ausüben. Entweder würden dem der geschützten Einrichtung zugrundeliegende Steuerung­ salgorithmus das Vorliegen des Erkennungssignal zumindest einmal abgefragt, und daraufhin keine Funktion oder eine nur eingeschränkte Funktion eingeleitet, wenn das Erkennungs­ signal nicht vorliegt, oder aber das Erkennungssignal selbst wird zum Schalten einer Einrichtung verwendet, die eine Vor­ aussetzung für das Funktionieren des mit dem Sicherungssystem gegen Austausch geschützten Elementes.Bei dem in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Magnet außerhalb der zu schützenden Komponente und die Detek­ toreinrichtung innerhalb der Komponente angeordnet. Alterna­ tiv hierzu kann auch der Magnet in der gegen Austausch zu schützenden Komponente und in die Detektoreinrichtung außer­ halb dieser Komponente angeordnet werden. Ist die Detek­ toreinrichtung in der zu schützenden Einrichtung angeordnet, lassen sich einzelne Komponenten der Detektoreinrichtung in vorteilhafter Art und Weise mit Komponenten der zu schützen­ den Einrichtung verbinden. Der Gegenstand bedingt die Anord­ nung der Detektoreinrichtung außerhalb der zu schützenden Einrichtung eine geringfügig erhöhte Sicherheit.Geschützt werden können mit dem gezeigten Sicherungssystem auch noch andere Einrichtungen als mit einer Wegfahrsperre kombinierte Motorsteuerungseinrichtungen. Mit dem gezeigten Sicherungssystem ist es möglich, jedwede Komponenten gegen unbefugten Austausch zu schützen. In Frage kommen hierfür si­ cherheitsrelevante Komponenten, beispielsweise eines Geldau­ tomaten, einer Alarmanlage oder in einem Flugzeug, in dem ein Austausch von sicherheitsrelevanten Komponenten gegen andere Komponenten zu einer Gefährdung der Sicherheit der Fluggäste führen kann.Ein Giant magnetoresistive Sensor kann je nach Schaltungsauf­ wand bis zu 250 verschiedene Winkellagen detektieren. Die Winkellage des Magnets ist somit für das geschützte Element ebenso charakteristisch wie beispielsweise die Fahrgestell­ nummer oder die Motornummer. Der besondere Vorteil der Detek­ tion der Winkellage eines Magnetes liegt nun aber darin, daß diese auf einfache Art und Weise elektronisch gelesen werden kann.Ist die Detektoreinrichtung dabei in der Motorsteuerungsein­ richtung angeordnet, kann vorteilhafterweise der Magnet in einem schlecht auszutauschenden Fahrzeugteil angenietet oder eingegossen sein.Die Sicherheit des Systems kann auch weiterhin dadurch erhöht werden, daß weitere Magneten und weitere Sensoren an dem zu schützenden Objekt angebracht werden. In diesem Fall wird das Erkennungssignal nur dann erzeugt, wenn alle Detektoreinrich­ tungen die korrekte Winkellage des zugeordneten Magneten er­ kannt haben.

1. Sicherungssystem mit einem an einem ersten Element (2) angeordneten Magneten (1) einer an einem zweiten Element (4) angeordneten Detektorein­ richtung (3) zur Erkennung einer Winkellage des Magneten und zur Abgabe eines Erkennungssignales, wenn sich der Magnet in einer vorbestimmten Winkellage relativ zur Detektoreinrich­ tung befindet.

2. Sicherungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung zur Erkennung der Winkellage des Magneten einen Giant magnetoresistiven Sensor umfaßt.

3. Sicherungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung eine Komperatoreinrichtung um­ faßt, die das Erkennungssignal abgibt, wenn ein Ausgangs­ signal des Sensors mit einem der vorbestimmten Winkellage entsprechenden Informationssignal übereinstimmt.

4. Schutzsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung eine Speichereinrichtung umfaßt, die das Informationssignal enthält, wobei die Speichereinrich­ tung aus einem nichtflüchtigen Speicher (E²PROM), einem Wi­ derstandsarray oder einem lasergetrimmten Widerstandsarray besteht.

5. Sicherungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Element auswechselbar auf oder in dem ersten Element angeordnet ist.

6. Sicherungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Element auswechselbar auf oder in dem zweiten Element angeordnet ist.

7. Fahrzeug mit einem Sicherungssystem nach einem der vorheri­ gen Ansprüche.

8. Fahrzeug nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Weg­ fahrsperre mit einem Transponder und einem Transceiver, wo­ bei der Transceiver und die Detektoreinrichtung in einer Mo­ torsteuerungseinrichtung des Fahrzeuges und der Dauermagnet außerhalb der Motorsteuerungseinrichtung angeordnet ist.

9. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorsteuerungseinrichtung nur dann einwandfrei arbeitet, wenn die Detektoreinrichtung das Erkennungssignal abgibt.

10. Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorsteuerungseinrichtung nur dann einwandfrei arbeitet, wenn der Transceiver vom Transponder ein Codesignal empfan­ gen hat, das mit einem vorbestimmten Codesignal überein stimmt, das zusammen mit dem Informationssignal in der Spei­ chereinrichtung abgelegt ist.