DE102004036049A1

DE102004036049A1 - Anordnung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102004036049A1
Application number: DE200410036049
Authority: DE
Inventors: Volker Pretzlaff; Rainer Vens
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 2004-07-24
Filing date: 2004-07-24
Publication date: 2006-02-16

Abstract

Beschrieben wird eine Anordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Leiterplatte und einem auf der Leiterplatte angeordneten Mikroprozessor und/oder Speicherelement und mit mindestens einer, mit der Leiterplatte elektrisch und mechanisch verbundenen Spannungsquelle zur bordnetzunabhängigen Versorgung des Mikroprozessors und/oder des Speicherelements, wobei die Spannungsquelle als mechanisch unzugänglich angeordnete Folienstruktur ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Leiterplatte und einem auf der Leiterplatte angeordneten Mikroprozessor und/oder Speicherelement und mit mindestens einer, mit der Leiterplatte elektrisch und mechanisch verbundenen Spannungsquelle zur bordnetzunabhängigen Versorgung des Mikroprozessors und/oder des Speicherelements.

Ein solches Steuergerät soll unabhängig von seiner Versorgung über das Fahrzeugbordnetz einen eventuellen Ausbauversuch diagnostizieren können und geeignete Gegenmaßnahmen durchführen. Eine Diagnosemöglichkeit ist nur gegeben, wenn der interne Mikroprozessor oder gegebenenfalls ein Programmdaten enthaltendes Speicherelement auch nach Trennung von der Bordnetzspannung durch eine autarke interne Stromversorgung des Steuergerätes versorgt wird.

Aus der DE 199 33 568 A1 ist ein Steuergerät mit einem Ausbaudetektor bekannt, der einen Ausbau des Steuergerätes aus dem Kraftfahrzeug erkennt. Dieses Steuergerät weist dabei unter anderem einen löschbaren Speicher, beispielsweise ein EEPROM auf, der mit einer eigenen Versorgungsspannungsquelle ausgestattet ist.

Sind vorgegebene äußere Bedingungen erfüllt, die sich bei einem Ausbau des Steuergeräts aus dem Kraftfahrzeug ergeben, wie etwa das Nichtvorhandensein einer Steckverbindung, so löscht das Steuergerät seinen Speicher und macht sich damit selbst unbrauchbar.

Nachteilig ist, daß sobald die genauen Bedingungen bekannt sind, unter denen das Steuergerät funktionsunfähig wird, sich Manipulationsmöglichkeiten ergeben. Ein zentraler Angriffspunkt ist hierbei die dem Speicher zugeordnete eigene Spannungsversorgung. Ist diese Spannungsquelle nämlich für das Unbrauchbarschalten des Steuergeräts erforderlich, so kann diese Schutzfunktion gegen unbefugte Benutzung beispielsweise durch einen gezielt ausgelösten Kurzschluß umgangen werden.

Daher stellte sich die Aufgabe, eine manipulationssicherere Anordnung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spannungsquelle als mechanisch unzugänglich angeordnete Folienstruktur ausgebildet ist.

Um Manipulationen an einer einem Mikroprozessor und/oder einem Speicherelement zugeordneten Spannungsquelle zu verhindern, wird somit erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Spannungsquelle mechanisch unzugänglich anzuordnen. Praktisch möglich wird dies durch eine Spannungsquelle, die aus einer Folienstruktur aufgebaut ist.

Folienförmige Spannungsquellen, also Folienbatterien oder auch wiederaufladbare Folienakkumulatoren sind zwar bekannt, wurden aber bisher speziell für Anwendungen vorgesehen, die eine äußerste Miniaturisierung erfordern, wie etwa bei einem Einsatz in Hörgeräten. Bisher nicht bekannt dagegen ist der Einsatz solcher Spannungsquellen zur Realisierung von Sicherheitsfunktionen in einem Kraftfahrzeug.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

So kann die durch eine Folienstrukur ausgebildete Spannungsquelle vorteilhaft entweder als eine besonders kostengünstige Folienbatterie oder auch als wiederaufladbarer Folienakkumulator ausgebildet sein.

Wird ein Folienakkumulator vorgesehen, so ist es zudem vorteilhaft, wenn dieser über eine induktiv wirkende Ladevorrichtung aufladbar ist, da diese ohne äußerlich zugängliche Kontakte auskommt, welche wiederum Manipulationsmöglichkeiten eröffnen würden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn mehrere Folienstrukturen als unabhängige Spannungsquellen vorgesehen sind. Durch die parallele und entkoppelte Verwendung mehrerer Spannungsquellen bleibt ein Manipulationsversuch oder Zerstörungsversuch an einer Spannungsquelle unwirksam.

Eine unzugängliche Anordnung einer oder mehrerer Spannungsquellen ist besonders vorteilhaft durch eine Einbettung der Spannungsquelle(n) in die Leiterplatte erreichbar. Dies kann beispielsweise bei einer mehrlagigen Leiterplatte durch eine Anordnung der folienförmigen Spannungsquelle(n) zwischen inneren Lagen der Leiterplatte erfolgen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Spannungsquelle direkt unterhalb des zu versorgenden Bauteils, also insbesondere des Mikroprozessors oder des Speicherelementes angeordnet ist und zwar entweder zwischen einer äußeren Leiterplattenfläche und dem Chipbaustein oder auch wiederum auf einer inneren Leiterplattenlage.

Im zweiten Fall können die Verbindungsleitungen zur Spannungsversorgung des betreffendenden Bauteils auf kürzestem Weg durch einfache Durchkontaktierungen in der Leiterplatte gebildet sein. Überdies werden durch Bauelemente, die auf der Außenseite der Leiterplatte direkt ober- bzw. unterhalb der Spannungsquelle angeordnet sind und damit die Spannungsquellen zusätzlich abdecken, Manipulationen an der in die Leiterplatte eingebetteten Spannungsquelle und den zugehörigen Verbindungsleitungen weiter erschwert.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist vorteilhaft bei Einrichtungen im Kraftfahrzeug einsetzbar, die nur durch autorisierte Personen in Betrieb genommen oder freigeschaltet werden dürfen, also beispielsweise Startvorrichtungen, Zugangskontrolleinrichtungen oder Wegfahrsperren.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung dargestellt und näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung der erfindungswesentlichen Elemente. Dargestellt ist eine vierlagig ausgeführte Leiterplatte, deren Außenseiten mit elektrischen oder elektronischen Bauelemente bestückt sind. Beispielhaft sind auf der Oberseite als aktives Bauelement ein Mikroprozessor und auf der Unterseite drei, hinsichtlich ihrer Funktion nicht näher spezifizierte Bauelemente dargestellt. Zwischen inneren Lagen der mehrlagigen Leiterplatte, also von außen ohne zerstörerische Manipulation der Leiterplatte unzugänglich, sind zwei funktionell voneinander unabhängige Spannungsquellen angeordnet, die als Folienbatterien oder bevorzugt auch als Folienakkumulatoren ausgebildet sein können.
Folienakkumulatoren können, vorteilhafterweise ohne von außen zugängliche Verbindungsleitungen aufzuweisen, über eine nicht dargestellte Ladevorrichtung aufgeladen werden, wobei die elektrische Energie insbesondere auf induktivem Weg, also über ein Magnetfeld zuführbar ist.
Die Anschlüsse der Spannungsquellen bzw. die Spannungsquellen selbst liegen auf einer inneren Lage der Leiterplatte, und zwar einerseits direkt unterhalb des Mikroprozessors angeordnet, welcher sich auf der Oberseite der Leiterplatte befindet und andererseits unterhalb einer schützenden diagnostizierbaren Leiterbahnstruktur, die in der Figur als unterbrochene Linie dargestellt ist. Somit ist die Spannungsquelle nur nach Entfernung oder Zerstörung des Mikroprozessors oder aber nach Zerstörung der Leiterbahnstruktur für Manipulationen erreichbar. Allerdings wird durch eine Zerstörung dieser Elemente auch das Steuergerät unbrauchbar.
Durch die parallele Verwendung mehrerer Spannungsquellen bleibt ein Manipulations- oder Zerstörungsversuch an einer Spannungsquelle unwirksam und wird durch die zerstörte Leiterbahnstrukturen oder durch die fehlende Klemmenspannung der zerstörten Spannungsquelle zweifelsfrei erkannt. Mit Hilfe der verbleibenden Spannungsquelle kann in diesem Manipulationsfall eine Sperrprogrammierung des Mikroprozessors im erfolgen, beispielsweise in dem der Mikroprozessor für die auszuführende Funktion erforderliche interne oder in einem externen Speicherelement abgelegte Speicherinhalte dauerhaft löscht.

Claims

Anordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Leiterplatte und einem auf der Leiterplatte angeordneten Mikroprozessor und/oder Speicherelement und mit mindestens einer, mit der Leiterplatte elektrisch und mechanisch verbundenen Spannungsquelle zur bordnetzunabhängigen Versorgung des Mikroprozessors und/oder des Speicherelements, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle als mechanisch unzugänglich angeordnete Folienstruktur ausgebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle als Folienbatterie ausgebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle als Folienakkumulator ausgebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Folienakkumulator mittels einer induktiv wirkenden kontaktlosen Ladevorrichtung geladen werden kann.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Leiterplatte mindestens zwei unabhängige Spannungsquellen verbunden sind.
Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle in die Leiterplatte eingebettet ist.
Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle zwischen inneren Lagen einer mehrlagig ausgebildeten Leiterplatte angeordnet ist.
Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle unterhalb des Mikroprozessors und/oder des Speicherelements angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle mittels von außen unzugänglich angeordneter Leiterbahnen oder Durchkontaktierungen elektrisch mit dem Mikroprozessor und/oder dem Speicherelement verbunden ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte elektrisch zu einer Startvorrichtung, einer Zugangskontrolleinrichtung oder einer Wegfahrsperre des Kraftfahrzeug gehört.