DE3739670A1 - Modulares elektroniksystem insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein modulares Elektroniksystem insbe­ sondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Hauptmodul und wenig­ stens einem dem Hauptmodul zugeordneten Zusatzmodul.

Beispielsweise bei für Kraftfahrzeuge bestimmten modularen Elektroniksystemen kann das Hauptmodul insbesondere die einer Standardausführung entsprechenden grundlegenden Funk­ tionsteile der Fahrzeugelektronik umfassen, während die Zu­ satzmodule besondere, spezielle Funktionen erfüllen.

Die einzelnen Module derartiger modularer Elektroniksysteme sind häufig ohne all zu großen Aufwand aus dem Gesamtsystem ausbaubar und damit nicht diebstahlsicher. Die Möglichkeit einer selbständigen Nutzung einzelner Module sowie einer er­ neuten Zusammenstellung eines Gesamtsystems aus mehreren Mo­ dulen erhöht die Gefahr einer unbefugten Entnahme auch ein­ zelner, insbesondere leichter ausbaubarer Module durch poten­ tielle Diebe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein modulares Elek­ troniksystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei einfachem Aufbau und problemloser Handhabung einen sich ins­ besondere auch durch eine hohe Variabilität auszeichnenden Diebstahlschutz sicherstellt.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zu­ mindest ein Teil der Module einen vorzugsweise nicht flüchti­ gen Codespeicher für ein dem betreffenden Modul zugeordnetes Codewort umfaßt, das ein Code-Register, beispielsweise eine Codewort-Matrix auf einem RAM, zur Aufnahme der einzelnen, in den Codespeichern festlegbaren Codeworte vorgesehen ist, und daß dem Code-Register eine Vergleichslogik zugeordnet ist, die einerseits auf den Inhalt des Code-Registers und an­ dererseits auf den Inhalt der Codespeicher lesend zugreift.

Erfindungsgemäß ist demnach den einzelnen Modulen jeweils ein separates Codewort zugeordnet, das einerseits im Code­ speicher des betreffenden Moduls und andererseits auch im Code-Register abgelegt ist, dessen Inhalt vor der Freigabe einer jeweiligen Systemfunktion mit den Inhalten der ver­ schiedenen Codespeicher verglichen wird.

Die im Code-Register enthaltenen Codeworte kennzeichnen das jeweilige spezielle Elektroniksystem. Die Verwendung einzel­ ner Module dieses auf diese Weise spezifizierten Systems in einem anderen System ist ausgeschlossen, da das im Codespei­ cher des betreffenden Moduls enthaltene Codewort stets als nicht übereinstimmend mit dem Codewort des fremden Systems erkannt und zumindest das fremde Modul daraufhin gesperrt wird.

Die einzelnen Elektronikkomponenten bzw. Module sind für einen jeweiligen Dieb somit relativ wertlos. Diese Schutz­ funktion kann noch dadurch erhöht werden, daß zumindest die leichter ausbaubaren Module jeweils nicht selbständig funk­ tionsfähig sind. Ferner kann das System so ausgelegt sein, daß es auch in Bezug auf die Grundfunktionen nur dann be­ triebsbereit ist, wenn Zusatzmodule mit den vorbestimmten Codeworten eingesetzt sind.

Um eine selbständige Funktionsfähigkeit der einzelnen Zusatz­ module möglichst auszuschließen, können die Zusatzmodule im Hinblick auf die ihnen jeweils zugeordnete Funktion so weit wie möglich auf Bestandteile des Hauptmoduls zurückgreifen.

Um eine gleichwertige Sicherung sämtlicher Module zu gewähr­ leisten, umfaßt neben den einzelnen Zusatzmodulen vorteilhaf­ terweise auch das Hauptmodul einen Codespeicher. Im vorzugs­ weise dem Hauptmodul zugeordneten Code-Register werden demzu­ folge die Codeworte sämtlicher Zusatzmodule und auch das dem Hauptmodul zugeordnete Codewort abgelegt. Dies bedeutet, daß außer den Zusatzmodulen auch das Hauptmodul nur bei einer Übereinstimmung der Codeworte des Cbde-Registers sowie des betreffenden Codespeichers funktionsfähig ist.

Der vorzugsweise wiederum dem Hauptmodul zugeordneten Ver­ gleichsschaltung ist zweckmäßigerweise ein Freigaberegister zur Aufnahme eines vom Ergebnis des durchgeführten Ver­ gleichs abhängigen System-Freigabgecodes nachgeordnet, der bestimmt, ob, und gegebenenfalls in welchem Umfang das Elek­ troniksystem funktionsbereit ist. Auch in diesem Falle kann wiederum vorgesehen sein, daß weder das Hauptmodul noch die einzelnen Zusatzmodule selbständig betriebsfähig sind.

Zur zusätzlichen Absicherung des Elektroniksystems kann der Ausgang des Freigaberegisters insbesondere eine Auswerte­ schaltung beaufschlagen, die zur Freigabe des Systems nur auf einen die Übereinstimmung sämtlicher Codeworte der Code­ speicher mit den Codeworten des Code-Registers wiedergeben­ den System-Freigabecode anspricht.

Grundsätzlich können zwar die Codespeicher auf dem Hauptmo­ dul und die Teil-Register, die zur Aufnahme des jeweiligen Codeworts dienen, auf dem Hauptmodul und allen Zusatzmodulen untergebracht sein. Bevorzugt sind jedoch zumindest die Codespeicher der Zusatzmodule und des Hauptmoduls jeweils als Festspeicher ausgebildet, die zweckmäßigerweise mit einem Kopierschutz ausgestattet sind, der PAL ähnlich ist.

Dagegen ist das Code-Register bevorzugt ein flüchtiger Spei-­ cher. Ein solcher flüchtiger Speicher muß die gespeicherten Code-Worte für die Dauer des gewünschten Betriebszustandes, insbesondere für die Dauer der ununterbrochenen Stromversor­ gung aufrechthalten. Dadurch, daß bei einer unbefugten Ent­ nahme des betreffenden Moduls mit der Unterbrechung der Stromversorgung auch der Inhalt des betreffenden flüchtigen Speichers verloren geht, ist ein zusätzlicher Schutz gegen eine unbefugte Wiederinbetriebnahme des Moduls bzw. des Sy­ stems gegeben.

Um diese zusätzliche Schutzfunktion auch bei einer versuch­ ten Fremdpufferung aufrecht zu erhalten, weist der flüchtige Speicher gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfin­ dung einen Fremdpufferungsschutz auf. Ein solcher Fremdpuf­ ferungsschutz stellt sicher, daß bei jeder unbefugten Entnah­ me des betreffenden Moduls trotz Fremdpufferung zuverlässig die Löschung des Inhalts des flüchtigen Speichers bewirkt wird.

Ein solcher Fremdpufferungsschutz ist vorteilhafterweise durch einen Sicherheitsschalter realisiert, der einen beweg­ lichen, mit einem Rücksetz- oder Löscheingang des flüchtigen Speichers verbundenen Kontakt und einen Festkontakt umfaßt, der mit einer der beiden Klemmen der Stromversorgung verbun­ den ist, wobei der bewegliche Kontakt bei eingesetztem Modul in Öffnungsrichtung und bei abgenommenen Modul zur Löschung des Speicherinhalts in Schließrichtung beaufschlagbar ist. Zweckmäßigerweise ist hierbei der bewegliche Kontakt des Si­ cherheitsschalters durch eine Feder in Schließrichtung beauf­ schlagt und über einen sich bei eingesetztem Modul an einer Systemgegenfläche abstützenden Stift zur Öffnung des Sicher­ heitsschalters entgegen der Kraft der Feder vom Festkontakt wegbewegbar.

Bei eingesetztem Modul drückt der sich an der Systemgegenflä­ che abstützende Stift demnach den beweglichen Kontakt entge­ gen der Federkraft vom Festkontakt weg, so daß der Rücksetz- bzw. Löscheingang des flüchtigen Speichers nicht beauf­ schlagt und ein eingegebener Speicherinhalt aufrechterhalten wird. Wird dagegen das betreffende Modul aus dem System her­ ausgenommen, so kann die Feder den beweglichen Kontakt infol­ ge der fehlenden Gegenfläche für den Stift zum Festkontakt hin verschieben, um dadurch über den Löscheingang den Spei­ cherinhalt zu löschen.

Eine weitere Ausführungsvariante zeichnet sich dadurch aus, daß das Hauptmodul und die Zusatzmodule als Hauptplatine bzw. Zusatzplatinen ausgebildet sind, die über Platinenstec­ kleisten einer Platinenaufnahme miteinander verbunden sind. In diesem Falle kann der Sicherheitsschalter im Bereich der zugeordneten Steckleiste auf der betreffenden Platine ange­ ordnet sein, so daß sich der Stift dieses Schalters bei ein­ geschobener Platine an dieser Steckleiste bzw. der diese Steckleiste tragenden Rückwand der Platinenaufnahme abstüt­ zen kann.

Weitere vorteilhafte Ausführungsvariaten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines modularen Elektro­ niksystems,

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild der beim Elektroniksy­ stem gemäß Fig. 1 verwendeten Codewort-Ver­ gleichsschaltung,

Fig. 3 das in Form von Platinen vorliegende, in einer Platinenaufnahme untergebrachte modula­ re Elektroniksystem,

Fig. 4 der prinzipielle Kurvenverlauf einer Program­ mierspannung eines verwendeten Festspeichers,

Fig. 5 ein Schaltungsbeispiel für einen bei einem verwendeten flüchtigen Speicher vorgesehen Fremdpufferungsschutz,

Fig. 6 einen auf einer Hauptplatine angeordneten, den Fremdpufferungsschutz bildenden Sicher­ heitsschalter,

Fig. 7 eine Teildarstellung der den Sicherheitsschal­ ter tragenden Hauptplatine mit zugeordneter Platinensteckleiste,

Fig. 8 ein Flußdiagramm, in dem der grobe Ablauf der auf einen Start des Systems folgenden Funk­ tionsschritte eines System-Prozessors darge­ stellt ist,

Fig. 9 ein Beispiel eines für den Codewort-Vergleich vorgesehenen Prüfprogramms des System-Prozes­ sors, und

Fig. 10 die Beschaltung eines RAM, in dem das Code-Re­ gister sowie das Freigabe-Register unterge­ bracht sind.

In Fig. 1 ist in Form eines Blockschaltbildes ein modulares Elektroniksystem gezeigt, das insbesondere für Kraftfahrzeu­ ge vorgesehen sein kann. Das Elektroniksystem umfaßt eine ein Hauptmodul bildende Hauptplatine 10, der sechs jeweils einen Zusatzmodul bildende Zusatzplatinen 12, 14, 16, 18, 20, 22 zugeordnet sind.

Die Hauptplatine 10 kann die grundlegenden Funktionsteile, beispielsweise eine Standardausrüstung, einer Fahrzeugelek­ tronik aufweisen. Den Zusatzplatinen 12-22 sind weitere, spezielle Funktionen zugeordnet. Hierbei greifen die Zusatz­ platinen 12-22 so weit wie möglich auf Bestandteile der Hauptplatine 10 zurück.

Sowohl auf der Hauptplatine 10 als auch auf den Zusatzplati­ nen 12-22 ist jeweils ein Codespeicher 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42 für ein dem betreffenden Modul zugeordnetes separates Codewort vorgesehen.

Die Hauptplatine 10 weist ferner ein Code-Register 52 auf, in dem sämtliche den Zusatzplatinen 12-22 zugeordneten Codeworte sowie das der Hauptplatine 10 zugeordnete Codewort abgespeichert sind. Jedes einer jeweiligen Platine zugeordne­ te Codewort ist demnach einmal im Codespeicher 30, 32-42 der betreffenden Platine 10, 12-22 sowie im Code-Register 52 enthalten. Die Hauptplatine 10 und die Zusatzplatinen 12-22 sind nur bei einer Übereinstimmung dieser Codeworte funktionsfähig. Zur Durchführung des hierzu erforderlichen Vergleichs der im Code-Register 52 enthaltenen Codeworte mit den in den Codespeichern 30, 32-42 aufgenommenen Codewor­ ten ist auf der Hauptplatine 10 eine Vergleichschaltung 56 (vgl. Fig. 2) vorgesehen. Das Ergebnis des durchgeführten Vergleichs wird in einem ebenfalls auf der Hauptplatine 10 angeordneten Freigaberegister 50 festgehalten.

Der von der Vergleichlogik 56 in das Freigaberegister 50 ein­ geschriebene System-Freigabecode bestimmt, ob, und gegebenen­ falls in welchem Umfang das modulare Elektroniksystem funk­ tionsfähig ist bzw. in Betrieb genommen werden kann. Das System kann hierbei beispielsweise so ausgelegt sein, daß ein Betrieb stets nur dann möglich ist, wenn sämtliche im Code-Register 52 enthaltenen Codeworte mit den Inhalten der einzelnen Codespeicher 30, 32-42 der Platinen 10, 12-22 übereinstimmen. Zweckmäßig ist es auch, wenn weder die Haupt­ platine 10 noch die Zusatzplatinen 12-22 selbständig funk­ tionsfähig sind.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Codespeicher 30, 32-42 Festspeicher und das Code-Register 52 ein flüch­ tiger Speicher.

Der flüchtige Speicher, in dem das Code-Register 52 instal­ liert ist, ist normalerweise mit einer Stromversorgung 44 beispielsweise eines Fahrzeugs verbunden, deren Spannung die Aufrechterhaltung des Speicherinhalts sicherstellt.

Sobald die Verbindung zur Stromversorgung 44 beispielsweise durch ein Herausnehmen der Hauptplatine 10 aus dem Elektro­ niksystem unterbrochen wird, geht der Inhalt des Code-Regis­ ters 52 verloren. Um diese aus Sicherheitsgründen erwünschte Wirkung auch bei einer versuchten Fremdpufferung zu gewähr­ leisten, ist das Code-Register 52 mit einem Fremdpufferungs­ schutz versehen. Andererseits können die als Festspeicher ausgebildeten Speicher 30, 32-42 jeweils mit einem Kopier­ schutz ausgestattet sein.

Zur Programmierung insbesondere der als Festspeicher ausge­ bildeten Codespeicher 30, 32-42 ist der Hauptplatine 10 ein Zentralstecker 48 zugeordnet, von dem aus die Program­ miersignale dem auf der Hauptplatine 10 vorgesehenen Code­ speicher 30 und den Codespeichern 32-42 der Zusatzplatinen 12-22 zugeführt werden. Die Programmierung dieser Festspei­ cher kann demnach nach dem Einbau des Systems am Band über den Zentralstecker 48 erfolgen, bzw. vom Hersteller direkt durchgeführt werden.

Während der Inhalt der Festspeicher beispielsweise über eine Programmierung am Band nur einmal festgelegt werden muß, ist das flüchtige Code-Register 52 nach jedem Stromausfall bzw. nach jedem Auslösen des Fremdpufferungsschutzes neu zuset­ zen. Die Programmierung dieses Code-Registers 52 kann über ein eine Eingabetastatur 46 aufweisendes Bedienungsteil 24 oder einen Anschluß für ein Programmiergerät durchgeführt werden. Gemäß Fig. 1 ist das Bedienungsteil wiederum der Hauptplatine 10 zugeordnet, um einen Zugriff zu dem Code- Register 52 zu gewährleisten. Die einzelnen Steuermodule bzw. Speicher können demnach über eine einzige Platine, näm­ lich die Hauptplatine 10, kodiert werden.

In Fig. 2 ist ein Prinzipschaltbild des modularen Elektronik­ systems mit zwischen dem Code-Register 52 und dem Freigabere­ gister 50 geschalteter Vergleichlogik 56 gezeigt.

Dem Code-Register 52 ist eingangsseitig ein Eingaberegister 54 zugeordnet, dessen Ausgänge mit den Speicherplätzen 60-72 des Code-Registers 52 verbunden sind. Das Code-Register weist ferner einen für alle Speicherplätze 60-72 gemeinsa­ men Rücksetz- bzw. Löscheingang 58 auf.

In den Speicherplätzen 60-72 des Code-Registers 52 sind die zusätzlich in den Codespeichern 30, 32-42 enthaltenen Codeworte der Hauptplatine 10 bzw. der Zusatzplatinen 12-22 aufgenommen.

Die Vergleichslogik 56 weist UND-Glieder 80-92 auf, deren Ausgänge das Freigaberegister 50 beaufschlagen. Den beiden Eingängen eines jeden UND-Glieds 80-92 wird einerseits ein Codewort aus den Speicherplätzen 60-72 des Code-Registers 52 und andererseits ein Codewort des Codespeichers 30, 32-42 der betreffenden Platine 10, 12-22 zugeführt. So ist beispielsweise der eine Eingang des UND-Glieds 80 mit dem Ausgang des Code-Register Nr. 60 und der andere Eingang mit dem Ausgang des Codespeichers 30 der Hauptplatine 10 verbun­ den. Das modulare Elektroniksystem ist nur betriebsbereit, wenn die Inhalte der einzelnen Codespeicher 30, 32 bis 42 mit dem Inhalt des entsprechenden Code-Registers 52 überein­ stimmen.

In den Fig. 2 und 5 sind prinzipielle Darstellungen gezeigt. Von Vorteil ist es, die Vergleichslogik 56 in das Arbeitspro­ gramm eines Mikroprozessors auf der Hauptplatine mit aufzu­ nehmen und das Code-Register 52 sowie insbesondere das Frei­ gabe-Register 50 im Arbeitsspeicher (RAM) einer solchen Pro­ zessorschaltung zu installieren. Hierdurch wird eine Manipu­ lation des Freigabe-Registers 50 erschwert und ein einfaches sequentielles Auslesen der Code-Speicher 30-42 ermöglicht.

Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, ist die Hauptplatine 10 über Platinensteckleisten 28 einer Platinenaufnahme 26 mit den Zu­ satzplatinen verbunden, von denen lediglich die Zusatzplati­ nen 12-16 dargestellt sind. Während die Platinen 10, 12-16 innnerhalb der Platinenaufnahme 16 angeordnet sind, lie­ gen das Bedienungsteil 24 sowie der Zentralstecker 48 außer­ halb dieser Platinenaufnahme.

Die als Festspeicher ausgebildeten Codespeicher 30, 32-42 können jeweils einen Kopierschutz umfassen. Es können Spei­ cher vorgesehen sein, die intern zumindest teilweise Flip- Flops aufweisen, die rückgekoppelt sind, um lediglich ein se­ quentielles Auslesen der Daten zu ermöglichen. Um beispiels­ weise auch ein direktes Auslesen der programmierten Gatter der Festspeicher zu verhindern, kann ein Kopierschutz da­ durch realisiert sein, daß in dem Anschluß, der zum Lesen der programmierten Gatter erforderlich ist, eine Sicherung durchgebrannt wird. Dies kann beispielsweise durch eine An­ steuerung über ein Programmiergerät erfolgen. Zweckmäßig ist ferner, daß die verwendeten Festwertspeicher selektiv als Eingang oder Ausgang programmierbare Anschlüsse umfassen.

Die verwendeten Festwertspeicher können sich ferner bei­ spielsweise dadurch auszeichnen, daß die einzelnen Eingangs­ kanäle über eine genau definierte Spannungskurve, wie bei­ spielsweise in Fig. 4 gezeigt, gebrannt werden müssen, so daß zum Programmieren dieser Speicher spezielle Programmmier­ geräte erforderlich sind.

Das Code-Register 52 ist als flüchtiger Speicher ausgebil­ det, der über das Eingaberegister 54 bzw. den Bedienungsteil 24 sequentiell die Codeworte aller gesicherten Platinen 10, 12-22 erhält.

Das Code-Register 52 weist zur Sicherstellung einer Speicher­ löschung auch bei einer vorgenommenen Fremdpufferung einen Fremdpufferungsschutz 58, 112 auf (vgl. Fig. 2, 5 und 6).

Dieser Fremdpufferungsschutz umfaßt einen Sicherheitsschal­ ter 112 mit einem beweglichen Kontakt 122, der mit dem Lösch­ eingang 58 des Code-Registers 52 verbunden ist. Der Sicher­ heitsschalter 112 weist ferner einen mit Masse verbunden Festkontakt 120 auf. Der Löscheingang 58 des Code-Registers 52 ist ferner über einen Widerstand 98 (Fig. 5) mit dem Plus­ pol der Stromversorgung 44 verbunden. Bei in die Platinenauf­ nahme 26 eingesetzter Hauptplatine 10 ist der bewegliche Kon­ takt 122 des Sicherheitsschalters 112 in Öffnungsrichtung, und bei herausgenommener Hauptplatine 10 zur Speicherlö­ schung in Schließrichtung beaufschlagt.

Bei eingesetzter Hauptplatine 10 liegt demnach der Löschein­ gang 58 über dem Widerstand 98 am Pluspol der Stromversor­ gung 44, und bei einer Herausnahme der Hauptplatine 10 selbst bei einer Fremdpufferung zur Speicherlöschung am Mas­ sepol der Stromversorgung 44.

In Fig. 5 ist eine Prinzipschaltung für einen der Speicher plätze 60-72 des flüchtigen Code-Registers 52 mit zuge­ ordnetem Sicherheitsschalter 112 dargestellt. Der dargestell­ te Speicherplatz umfaßt 8 Bit. Für jedes Bit ist eine Selbst­ halteschleife 76 mit einem UND-Glied 106 und einem Oder- Glied 108 vorgesehen. Das UND-Glied 106 und das Oder-Glied 108 bilden zusammen mit einem UND-Glied 104 einem inver­ tierenden UND-Glied 102 sowie einem Invertierglied 100 eine dem betreffenden Bit zugeordnete Speichereinheit 74. Ein Da­ teneingang 94 ist sowohl mit dem Eingang des Invertierglieds 100 als auch mit dem einen Eingang des UND-Glieds 104 verbun­ den. Der Ausgang des Invertierglieds 100 beaufschlagt den einen Eingang des invertierenden UND-Glieds 102. Der andere Eingang dieses invertierenden UND-Glieds 102 ist mit einem Freigabeeingang 78 verbunden, der ferner mit dem anderen Ein­ gang des UND-Glieds 104 in Verbindung steht. Das UND-Glied 106 umfaßt drei Eingänge. Ein Eingang dieses UND-Glieds 106 ist mit dem Ausgang des invertierenden UND-Glieds 102, ein anderer Eingang mit dem Löscheingang 58, d.h. mit dem Wider­ stand 98 und dem beweglichen Kontakt 122 des Sicherheits­ schalters 112, und der dritte Eingang mit dem Ausgang des Vergleichsglieds 108 verbunden. Ein Eingang des Vergleichs­ glieds 108 ist mit dem Ausgang des UND-Glieds 104, der ande­ re Eingang mit dem Ausgang des UND-Glieds 106 verbunden. Ferner bildet dieser Ausgang des UND-Glieds 106 einen Daten­ ausgang 96 für das betreffende Bit.

Liegt am Freigabeeingang 78 ein positives Signal an, so werden die Pegel an den Dateneingängen 94 in die jeweiligen Speichereinheiten 74 übernommen. Der Löscheingang 58 wirkt mit höchster Priorität. Wird der Sicherheitsschalter 112 beim Entfernen der den Code-Register 52 tragenden Hauptplati­ ne aus der Platinenaufnahme 26 geschlossen, so werden sämtli­ che Speichereinheiten 74 der Code-Registerplätze 60-72 des Code-Registers 52 gelöscht.

Wie in Fig. 6 zu erkennen ist, sind das Code-Register 52 sowie der Sicherheitsschalter 112 auf der Hauptplatine 10 an­ geordnet (vgl. auch Fig. 7).

Der bewegliche Kontakt 122 des Sicherheitsschalters 112 ist durch eine Feder 124 in Schließrichtung, d.h. zum Festkon­ takt 120 hin beaufschlagt. Bei in die Platinenaufnahme 26 eingesetzter Hauptplatine 10 wird der bewegliche Kontakt 122 über einen sich an einer zugeordneten Platinensteckleiste 28 abstützenden isolierten Stift 114 in Öffnungsrichtung beauf­ schlagt, d.h. vom Festkontakt 120 weggedrückt. Der bewegli­ che Kontakt 122 ist über eine Anschlußleitung 126 mit dem Löscheingang 58 des Code-Registers 52 (Fig. 5) verbunden, während der Festkontakt 120 über eine Anschlußleitung 128 mit dem Massepol der Stromversorgung 44 in Verbindung steht. Wird die Hauptplatine 10 aus der Platinenaufnahme 26 heraus­ genommen, so bewegen sich der Stift 114 sowie der bewegliche Kontakt 122 in Richtung der in Fig. 6 dargestellten Pfeile, bis der Sicherheitsschalter 112 zur Löschung des Code-Regi­ sters 52 geschlossen wird. Dieser Sicherheitsschalter 112 stellt demnach einen Schutz gegenüber dem Versuch einer Fremdpufferung dar.

Wie in Fig. 7 zu erkennen ist, weist der Platinenstecker 28 eine Kontaktabdeckung 116 auf, die bei in einen Aufnahme­ schlitz 118 eingesetzter Hauptplatine 10 zumindest den aus einem Kontaktgehäuse 110 des Sicherheitsschalters 112 hervor­ tretenden Stift 114 abdeckt. Damit soll eine Manipulation des Sicherheitsschalters 112 vor einer jeweiligen Löschung des zugeordneten Code-Registers 52 ausgeschlossen werden.

In Fig. 8 ist anhand eines Flußdiagramms der grobe Ablauf der auf den Start nach einem Einschalten der Zündung folgen­ den Funktionsschritte eines Programms dargestellt, das von einem Mikroprozessor auf der Hauptplatine abgearbeitet werden kann.

Danach wird nach dem Start nach einem Einschalten der Zün­ dung zunächst abgefragt, ob eine Tastatureingabe erforder­ lich ist oder nicht, d.h. ob eine erneute Dateneingabe in das flüchtige Code-Register 52 vorgenommen werden muß. Falls eine solche Dateneingabe notwendig ist, muß sie beispielswei­ se über die Eingabetastatur 46 des Bedienungsteils 24 erfol­ gen. Im sich daran anschließenden Prüfprogramm werden die in den Codespeichern 30-42 enthaltenen Codeworte mit den im Code-Register 52 enthaltenen Codeworten verglichen. Das Er­ gebnis dieses Vergleichs wird in das Freigaberegister 50 ein­ gegeben.

Im darauffolgenden Arbeitsprogramm wird sichergestellt, daß nur Signale von solchen Zusatzplatinen 12-22 angenommen werden, deren Codeworte im Freigaberegister bestätigt sind. Entsprechendes gilt auch für die Hauptplatine 10.

In Fig. 9 sind in Form eines Ablaufdiagramms einzelne Schrit­ te des in Fig. 8 genannten Prüfprogramms aufgezeigt.

Zunächst wird ein Indexzähler auf den Zählerstand Null ge­ setzt, um zunächst das im Codespeicher 30 enthaltene Code­ wort mit dem im Speicherplatz 60 des Code-Registers 52 ent­ haltenen Codewort zu vergleichen. Bei einer Ubereinstimmung dieser beiden Codeworte wird ein betreffedes Bit im Freigabe­ register 50 auf den Logikpegel 1 gesetzt. Anderenfalls be­ hält dieses Bit den Wert Null bei.

Daraufhin wird der Indexzähler so lange erhöht, bis der Inhalt sämtlicher Speicherplätze 60-72 des Code-Registers 52 mit den Inhalten der zugeordneten Codespeicher 30, 32-42 verglichen und das Ergebnis dieser Vergleiche im Freigabe­ register 50 niedergelegt worden ist.

Bei einem solchen modularen Elektroniksystem kann die Festle­ gung des Sicherungscodes in den Codespeichern am Band, d.h. beim Einbau ins Fahrzeug, erfolgen und im Kraftfahrzeug- Brief eingetragen werden. Die Programmierung ist problemlos z.B. über den Zentralstecker 48 möglich.

Nach der einmaligen Programmierung der Codes in die als Fest­ speicher ausgebildeten Codespeicher 30, 32-42 genügt die Codierung einer einzigen Platine, nämlich der Hauptplatine 10.

So müssen beispielsweise nach einem Stromausfall oder einem Einsetzen eines Steuermoduls bzw. der Hauptplatine 10 die Codezahlen in einer vorgegebenen Reihenfolge am Bedienungs­ teil 24 bzw. über dessen Eingabetastatur 46 von neuem einge­ geben werden. Die Speicherung dieser Codes erfolgt im auf der Hauptplatine 10 angeordneten Code-Register 52.

Durch den Sicherheitsschalter 112 ist bei jedem Herausnehmen der Hauptplatine 10 sichergestellt, daß der Code-Register 52 auch dann gelöscht wird, wenn versucht wird, diesen Speicher zu puffern.

Die mit dem beschriebenen Kopierschutz ausgestatteten Fest­ speicher enthalten außer dem jeweiligen Platinencode zweckmä­ ßigerweise auch Programmteile der betreffenden Platinenschal­ tung, damit eine unbefugte Manipulation an den Codespeichern erheblich erschwert wird.

Um nicht nach jedem Abklemmen der Batterie die Codes neu ein­ geben zu müssen, kann ein Pufferakkumulator auf der Hauptpla­ tine installiert werden. Das Löschen des Inhalts des Regi­ sters 52 ist in diesem Fall nur von der Betätigung des Siche­ rungsschalters 112 abhängig. Beim Versuch, die Löschleitung 58 zu überbrücken, entsteht beim Herausziehen der Platine 10 ein Kurzschluß.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 sind das Code-Regi­ ster 52 und das Freigabe-Register 50 in einem RAM unterge­ bracht. In diesem Falle bietet es sich an, die Versorgungs­ spannung für dieses RAM der Löschleitung zu entnehmen.

Ein zusätzlicher Schutz vor unbefugtem Codieren wird er­ reicht, wenn der jeweilige Code im Code-Register nicht iden­ tisch mit dem Code im Code-Speicher sein muß, sondern aus diesem abgeleitet wird. Es kann z.B. vorgesehen sein, daß jedes 3. Bit im Code-Speicher invertiert werden muß.

Da die einzelnen Module bzw. Platinen selbständig nicht funk­ tionstüchtig sind, sind sie einzeln für einen Dieb wertlos. Werden alle Platinen entwendet, verliert die Hauptplatine, nämlich bei einer Herausnahme aus der Platinenaufnahme, die Codes. Versucht der Dieb, die kopiergeschützten Festspeicher auszuwechseln, so wird das Programm des jeweiligen Moduls zerstört.

Claims (23)

1. Modulares Elektroniksystem insbesondere für Kraftfahrzeu­ ge, mit einem Hauptmodul und wenigstens einem dem Haupt­ modul zugeordneten Zusatzmodul, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Module (10, 12-22) jeweils einen nicht flüchtigen Codespeicher (30, 32-42) für ein dem betreffenden Modul zugeordnetes Codewort umfaßt, daß ein Code-Register (52) zur Aufnahme der einzelnen, in den Codespeichern (30, 32-42) festlegbaren Codewor­ te vorgesehen ist, und daß dem Code-Register (52) eine Vergleichslogik (56) zugeordnet ist, die einerseits vom Ausgang des Code-Registers (52) und andererseits von den Ausgängen der Codespeicher (30, 32-42) beaufschlagbar ist.

2. Modulares Elektroniksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Hauptmodul (10) als auch jedes Zusatzmodul (12-22) je­ weils einen resistenten Codespeicher (30, 32-42) umfas­ sen.

3. Modulares Elektroniksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Code- Register (52) dem Hauptmodul (10) zugeordnet ist.

4. Modulares Elektroniksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ gleichslogik (56) dem Hauptmodul (10) zugeordnet ist.

5. Modulares Elektroniksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver­ gleichslogik (56) ein Freigaberegister (50) zur Aufnahme eines vom Ergebnis des durchgeführten Vergleichs abhangi­ gen System-Freigabecodes nachgeordnet ist.

6. Modulares Elektroniksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Freiga­ beregister (50) dem Hauptmodul (10) zugeordnet ist.

7. Modulares Elektroniksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aus­ gang des Freigaberegisters (50) eine Auswertelogik (oder-Programm) beaufschlagt, die zur Freigabe des Sy­ stems nur auf einen die Übereinstimmung sämtlicher Code­ worte der Codespeicher (30, 32-42) mit den Codeworten des Code-Registers (52) wiedergebenden System-Feigabe­ code anspricht.

8. Modulares Elektroniksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unter­ teilung in Haupt- und Zusatzmodule (10, 12-22) einen selbständigen Betrieb zumindest der einzelnen Zusatzmodu­ le (12-22) ausschließt.

9. Modulares Elektroniksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Codespeicher (30-42) der Zusatzmodule (12-22) und des Hauptmoduls (10) jeweils als Festspeicher ausge­ bildet sind.

10. Modulares Elektroniksystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Fest­ speicher (30-42) mit einem Kopierschutz ausgestattet ist.

11. Modulares Elektroniksystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fest­ speicher (30-42) wenigstens einen mit einer durchbrenn­ baren Sicherung versehenen Ausleseanschluß umfaßt.

12. Modulares Elektroniksystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Fest­ speicher (30-42) zur sequentiellen Datenabfrage aus­ gangsseitig rückgekoppelte Flip-Flops umfaßt.

13. Modulares Elektroniksystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Fest­ speicher (30-42) selektiv als Eingang oder Ausgang pro­ grammierbare Anschlüsse umfaßt, wobei vorzugsweise eine EPROM-Programmierung am Band vorgesehe ist.

14. Modulares Elektroniksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das Code-Register (52) ein flüchtiger Speicher (RAM) ist.

15. Modulares Elektroniksystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der flüch­ tige Speicher (52) zur Sicherstellung einer Speicherlö­ schung auch bei Fremdpufferung einen Fremdpufferungs­ schutz (58, 112) aufweist.

16. Modulares Elektroniksystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Fremd­ pufferungsschutz einen Sicherheitsschalter (112) mit einem beweglichen, mit einem Rücksetz- oder Löscheingang (58) des flüchtigen Speichers (52) verbundenen Kontakt (122) und einem mit einer der beiden Klemmen der Strom­ versorgung (44) verbundenen Festkontakt (120) umfaßt, und daß der bewegliche Kontakt bei eingesetztem Modul (10) in Öffnungsrichtung und bei abgenommenem Modul zur Speicherlöschung in Schließrichtung beaufschlagbar ist.

17. Modulares Elektroniksystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der beweg­ liche Kontakt (122) des Sicherheitsschalters (112) durch eine Feder (124) in Schließrichtung beaufschlagt und über einen sich bei eingesetztem Modul (10) an einer Sy­ stemgegenfläche abstützenden Stift (114) zur Öffnung des Sicherheitsschalters entgegen der Kraft der Feder (124) vom Festkontakt (120) wegbewegbar ist.

18. Modulares Elektroniksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Haupt­ modul und die Zusatzmodule als Hauptplatine (10) bzw. Zu­ satzplatinen (12-22) ausgebildet sind, die über Plati­ nensteckleisten (28) einer Platinenaufnahme (26) mitein­ ander verbunden sind.

19. Modulares Elektroniksystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Stift (114) des auf der betreffenden Platine (10) ange­ ordneten Sicherheitsschalters (112) an der zugeordneten, die Systemgegenfläche bildenden Platinensteckleiste (28) abstützt.

20. Modulares Elektroniksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fest­ speicher (30-42) EPROM-Speicher oder PAL sind.

21. Modulares Elektroniksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Pro­ grammierung der Festspeicher (30-42) ein vorzugsweise der Hauptplatine (10) zugeordneter Zentralstecker (48) vorgesehen ist.

22. Modulares Elektroniksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Pro­ grammierung der bzw. des flüchtigen Speichers (52) ein vorzugsweise mit einer Eingabetastatur (46) versehenes Bedienungsteil (24) vorgesehen ist.

23. Modulares Elektroniksystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedie­ nungsteil (24) der Hauptplatine (10) zugeordnet ist.