УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ СКОРОСТИ Российский патент 2013 года по МПК G01P3/48 

Изобретение относится к устройству передачи данных скорости в автомобиле с измерительной головкой для регистрации движения, соответствующий измеряемый сигнал которой подается как в блок управления приложениями, так и в блок управления защитой, причем измеряемый сигнал обрабатывается блоком управления приложениями, а обработанные данные в реальном масштабе времени передаются в сравнивающий блок устройства управления, и причем измеряемый сигнал обрабатывается в блоке управления защитой, и обработанные данные зашифровываются в кодирующем блоке, а зашифрованные данные записываются в блоке памяти, кроме того, содержимое блока памяти через определенные интервалы времени передается в устройство управления с декодирующим блоком устройства управления для расшифровки полученного содержимого памяти и передачи расшифрованного содержимого памяти в сравнивающий блок устройства управления, в котором расшифрованное содержимое памяти сравнивается с данными блока управления приложениями, и при отклонении выдается предупредительный сигнал.

В DE 19610161 A1 2 раскрывается устройство передачи данных в автомобиле, состоящее из датчика импульсов и устройства контроля. Датчик импульсов содержит сенсорный элемент для генерации электрического сигнала, модулированного пропорционально скорости транспортного средства. В датчике импульсов находится схемное устройство, которое формирует из сигнал, генерируемый сенсорным элементом, последовательность прямоугольных импульсов, и запоминающее устройство для сохранения прямоугольных импульсов, а также кодирующую схему для кодировки содержимого запоминающего устройства. Датчик импульсов и устройства контроля соединены друг с другом посредством сигнальной линии и канала передачи данных. Сигнальная линия передает сигнал сенсорного элемента в незакодированном виде. По каналу передачи данных на устройство контроля в закодированном виде передается содержимое запоминающего устройства, образованное посредством сохраненной в запоминающем устройстве последовательности прямоугольных импульсов. Кроме того, устройство контроля содержит запоминающее устройство для регистрации сигнала, передаваемого по сигнальной линии, а также логическую схему для декодирования закодированного сигнала, полученного по каналу передачи данных. Устройство контроля, содержащее логическую схему, оснащено компаратором, чтобы обеспечить сравнение декодированного сигнала с сигналом, переданным по сигнальной линии и сохраненным в устройстве контроля, для контроля его искажения и тем самым для контроля манипуляций в течение определенного временного интервала. При этом устройство согласно изобретению состоит из дискретных устройств/групп конструктивных элементов, причем корпус обеспечивает также определенную защиту от манипуляций.

Из WO 2005/098567 А1 известна интегральная микросхема с функциональными модулями, причем функциональные модули включают в себя блок обработки, с помощью которого обрабатываются данные и выполняются программы, и кэш-память. Функциональные модули включают в себя кодирующий блок, с помощью которого данные кодируются и декодируются.

Известно, что у таких устройств передачи данных скорости отдельные узлы следует монтировать дискретно, а все устройство следует с помощью корпуса защищать от вмешательства извне и манипуляций.

В то же время при открывании корпуса отдельные узлы устройства передачи данных скорости, а также их соединения допускают возможность манипуляций в результате вмешательства извне.

Поскольку зарегистрированные данные движения подаются в устройства управления, которыми могут быть, например, тахографы, зарегистрированные данные движения должны подаваться в устройства управления с защитой от манипуляций.

Поэтому задача изобретения состоит в создании устройства передачи данных скорости вышеупомянутого типа, обладающего высоким уровнем защиты от манипуляций.

Эта задача согласно изобретению решается тем, что все или часть элементов измерительной головки и блока управления защитой, содержащего кодирующий блок и энергонезависимую память, установлены в одном единственном блоке схемы с высокой степенью интеграции.

Благодаря монтажу элементов измерительной головки и схемы управления защитой на интегральных схемах в одном единственном чипе, эти узлы не обособлены и таким образом в результате отсутствия возможности доступа не поддаются манипулированию.

Это позволяет также упростить конструктивное исполнение корпуса устройства передачи данных скорости, поскольку он не несет никаких защитных функций.

Кроме того, монтаж на интегральных схемах приводит к сокращению необходимого пространства для монтажа.

Благодаря такой системе защиты устройство передачи данных скорости пригодно для сертификации по уровню Е3Н ITSEC (Information Technology Security Evaluation Criteria Критерии оценки безопасности информационной технологии) или по СС (Common Criteria Общие критерии).

Из архитектуры защиты устройства передачи данных вытекает постановка задачи, в соответствии с которой отрабатываются все или по меньшей мере критические элементы защиты устройства передачи данных скорости. Последние по существу поддерживают кодировочные вычисления, как, например, симметричные и асимметричные кодировочные алгоритмы, энергонезависимую память данных, коды, параметры, идентификации, расчеты и проверки для аналоговых сигналов скорости измерительной головки.

Более высокая интеграция и тем самым большая надежность достигаются за счет того, что единственный интегральный блок схемы содержит все или часть элементов блока управления приложениями.

Возможный вариант выполнения заключается в том, что интегральный блок схемы является монолитным блоком схемы. Возможно также, что интегральный блок схемы является интегральным гибридным блоком схемы, в которой отдельные компоненты могут быть выполнены в гибридной форме на подложках из пластмассы, РСВ (печатной платы), керамики или полупроводника в трехмерном исполнении в виде Moulded Interconnected Device (устройства с отформованными межкомпонентными соединениями). При этом отдельные компоненты электрически соединяются между собой токопроводящими дорожками, проводами контактных соединений и/или соответствующими клеевыми соединениями.

При этом отдельные чипы можно также наклеивать друг на друга или электрически соединять друг с другом с помощью проводов контактных соединений или частично нанесенных проводящих клеев.

При этом активные площадки чипов могут склеиваться друг с другом и таким образом защищаться от внешнего вмешательства с помощью контактных игл.

Общим для всех вариантов выполнения является то, что попытка манипуляции ведет к разрушению или повреждению устройства передачи данных скорости.

Между блоком управления защитой и блоком управления приложениями может быть установлена линия передачи.

Прибором управления может быть тахограф или блок таможенного сбора, или счетчик пробега, или память данных о ДТП, которые все нуждаются в данных движения, свободных от манипуляций.

В принципе может быть использован любой подходящий вид измерительной головки.

Предпочтительно, чтобы измерительная головка была измерительной головкой Холла или индуктивной измерительной головкой, или измерительной головкой GMR (Giant-Magneto-Resistance).

Возможна также комбинация нескольких измерительных головок.

Особенно надежное кодирование происходит тогда, когда кодирующий и декодирующий блоки являются криптологическими шифратором и дешифратором.

Для токоснабжения и выдачи данных блок схемы может быть соединен с каскадом, содержащим сетевой блок питания и выходной каскад, причем для сокращения размеров и стоимости монтажа блок схемы и сетевой блок питания, а также каскад, содержащий выходной каскад, могут составлять один блок.

Пример выполнения изобретения показан на чертеже и ниже описан более подробно. Единственная фигура чертежа изображает принципиальную схему модуля.

Изображенный модуль содержит блок 1 схемы и каскад 2, причем каскад включает сетевой блок питания и выходной каскад. Кроме того, каскад 2 может содержать защиту от переполюсовки и защиту ESD (Electrostatic Sensitive Device - электростатическое чувствительное устройство).

Блок 1 схемы является блоком 1 монолитной схемы с высокой степенью интеграции, выполненной на одном чипе и состоящей из элементов измерительной головки 3 для регистрации движения, в частности вращательного движения, элементов блока 4 управления защитой и элементов блока 5 управления приложениями.

Между блоком 4 управления защитой и блоком 5 управления приложениями установлено устройство 9 передачи.

В соответствии с регистрируемым движением измерительная головка генерирует измеряемый сигнал, который по линии 6 связи подается как в устройство 4 управления защитой, так и в блок 5 управления приложениями.

В блоке 5 управления приложениями измеряемый сигнал обрабатывается и в реальном масштабе времени через каскад 2 и выход 7 сигнала подается в сравнивающее устройство в приборе управления (не показан).

Измеряемый сигнал, поданный в блок 4 управления защитой, также обрабатывается там и зашифровывается в кодирующем блоке, чтобы затем быть записанным в блоке памяти блока 4 управления защитой.

Затем через определенные интервалы времени зашифрованное содержимое памяти через каскад 2 и второй выход 8 сигнала подаются в устройство управления.

Устройство управления содержит декодирующий блок для расшифровки содержимого памяти, причем расшифрованное содержимое памяти также подается в сравнивающий блок.

Если сравнивающий блок при сравнении данных блока 5 управления приложениями с данными блока 4 управления защитой обнаруживает отклонение, то он выдает предупредительный сигнал, указывающий на манипуляцию в устройстве передачи данных скорости.

Изобретение относится к устройству передачи данных скорости в автомобиле с измерительной головкой 3 для регистрации движения, соответствующий измеряемый сигнал которой подается как в блок 5 управления прикладной системой, так и в блок 4 управления защитой. Измеряемый сигнал обрабатывается блоком 5 управления прикладной системой, а обработанные данные в реальном масштабе времени передаются в сравнивающий блок устройства управления, причем измеряемый сигнал обрабатывается в блоке 4 управления защитой, и обработанные данные зашифровываются в кодирующем блоке, а зашифрованные данные записываются в блоке памяти. Содержимое блока памяти через определенные интервалы времени передается в устройство управления. Устройство управления содержит декодирующий блок для расшифровки полученного содержимого памяти и передачи расшифрованного содержимого памяти в сравнивающий блок устройства управления, в котором расшифрованное содержимое памяти сравнивается с данными блока 5 управления прикладной системой, и при отклонении выдается предупредительный сигнал. Все элементы измерительной головки 3 и блока 4 управления защитой, содержащего кодирующий блок и блок памяти, установлены в одном едином блоке 1 интегральной схемы. Изобретение повышает надежность устройства. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство передачи данных скорости в автомобиле с измерительной головкой для регистрации движения, соответствующий измеряемый сигнал которой подается как в блок управления приложениями, так и в блок управления защитой, причем измеряемый сигнал обрабатывается блоком управления приложениями, а обработанные данные в реальном масштабе времени передаются в сравнивающий блок устройства управления, и причем измеряемый сигнал обрабатывается в блоке управления защитой, и обработанные данные зашифровываются в кодирующем блоке, а зашифрованные данные записываются в блоке памяти, а также содержимое блока памяти через определенные интервалы времени передается в устройство управления, с декодирующим блоком устройства управления для расшифровки переданного содержимого памяти и передачи расшифрованного содержимого памяти в сравнивающий блок устройства управления, посредством которого расшифрованное содержимое памяти сравнивается с данными блока управления приложениями, и при отклонении выдается предупредительный сигнал, отличающееся тем, что все или часть элементов измерительной головки (3) и блока (4) управления защитой, содержащего кодирующий блок и энергонезависимую память, установлены в одном едином интегральном блоке, в частности в блоке (1) схемы с высокой степенью интеграции, и при этом единый интегральный блок (1) схемы содержит все или часть элементов блока (5) управления приложениями.

2. Устройство передачи данных скорости в автомобиле по п.1, отличающееся тем, что блок интегральной схемы является блоком (1) монолитной схемы.

3. Устройство передачи данных скорости в автомобиле по п.1, отличающееся тем, что блок интегральной схемы является блоком гибридной интегральной схемы.

4. Устройство передачи данных скорости в автомобиле по п.1, отличающееся тем, что между блоком (4) управления защитой и блоком (5) управления приложениями установлено устройство (9) передачи.

5. Устройство передачи данных скорости в автомобиле по п.1, отличающееся тем, что устройство управления является тахометром или блоком таможенного сбора, или счетчиком пробега, или аварийной памятью данных.

6. Устройство передачи данных скорости в автомобиле по п.1, отличающееся тем, что измерительная головка (1) является измерительной головкой Холла или индуктивной измерительной головкой, или головкой GMR (Giant-Magneto-Resistance).

7. Устройство передачи данных скорости в автомобиле по п.1, отличающееся тем, что кодирующий и декодирующий блоки являются криптологическими шифратором и дешифратором.

8. Устройство передачи данных скорости в автомобиле по п.1, отличающееся тем, что блок (1) схемы соединен с каскадом (2), содержащим сетевой блок питания и выходной каскад.

9. Устройство передачи данных скорости в автомобиле по п.8, отличающееся тем, что блок (1) схемы и каскад (2), содержащий сетевой блок питания и выходной каскад, образуют модуль.