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Bei motorangetriebenen Kraftfahrzeugen wird
die Inbetriebnahme in zwei getrennte Schritte unterteilt: einerseits
in die Herstellung der Zugangsberechtigung (Schließvorgang, Öffnungsvorgang), andererseits
in den Motorstartvorgang. Zur Inbetriebnahme werden üblicherweise
Fahrzeugschlüssel verwendet,
durch die die Türen
und ein an der Lenksäule
angebrachtes Zündschloß des Kraftfahrzeugs bedient
werden. Um bestimmte gesetzliche Anforderungen bzw. Auflagen der
Versicherungswirtschaft hinsichtlich Diebstahlschutz (eine Verriegelung
der Lenksäule
oder des Ganghebels muß vorhanden sein)
und Fahrsicherheit (das Abziehen des Fahrzeugschlüssels während der
Fahrt muß verhindert werden)
zu erfüllen,
sind aufwendige Maßnahmen
im Kraftfahrzeug erforderlich. Insbesondere weist bei einer Verriegelung
der Lenksäule
das Zündschloß bestimmte
Positionen bzw. Stellungen auf (Aus-Stellung, Entriegelung Lenkradschloß, Öffnen Sicherheitsraste,
Zündung,
Motorstart), denen unterschiedliche Funktionen zugeordnet werden
(Fahrberechtigung, Schlüsseldrehung,
Anlassen).
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Aus der nicht vorveröffentlichten
DE 100 00 857 ist ein System
zur Inbetriebnahme eines motorangetriebenen Kraftfahrzeugs bekannt,
bei dem beim Motorstartvorgang sowohl die Freigabe der Fahrberechtigung
als auch gleichzeitig die Freigabe der Drehung des Schlüssels im
Zündschloß (d.h. auch
die Freigabe für
die Entriegelung der Lenksäule bzw.
des Lenkradschlosses) auf elektronischem Wege mittels eines elektronischen
Schlüssels
erfolgt (bsp. mittels des Signals eines Transponders des elektronischen
Schlüssels).
Beim Einstecken des elektronischen Schlüssels in das Zündschloß wird zur Überprüfung der
beiden Freigaben ein elektronisches Signal (ein Schlüsselcode)
an eine (bsp. an der Lenksäule
angebrachte) Kontrolleinheit gesandt und von dieser Kontrolleinheit
verifiziert; falls der Schlüsselcode
mit dem in der Kontrolleinheit gespeicherten Schloßcode übereinstimmt,
wird einerseits die Fahrberechtigung freigegeben, bsp. durch Weiterleitung
eines Freigabesignals an die Wegfahrsperre des Kraftfahrzeugs, und
andererseits gleichzeitig die Drehung des elektronischen Schlüssels im
Zündschloß freigegeben
(bsp. durch Deaktivierung eines an der Lenksäule angebrachtes Sperrglieds,
bsp. durch Verschiebung oder Bewegung eines die Drehung des elektronischen
Schlüssels
sperrenden Magnets). Bei einer Drehung des elektronischen Schlüssels im
Zündschloß können die
unterschiedlichen Funktionen zugeordneten unterschiedlichen Positionen
(Stellungen) des Zündschlosses
angewählt
werden – insbesondere
wird durch die Drehung des elektronischen Schlüssels in der ersten Stellung
des Zündschlosses
die Lenkungsverriegelung (mechanisch) entriegelt und in der letzten
Stellung der Motorstartvorgang durchgeführt.
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Nachteilig hierbei ist, daß zur Erkennung
und Ausführung
der Drehbewegung des elektronischen Schlüssels im Zündschloß eine aufwendige Zündschloßmechanik
erforderlich ist.
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Aus der
DE 199 21 889 A1 ist darüber hinaus eine
im Fahrzeug angeordnete Aufnahmevorrichtung für einen ID-Geber vorgesehen,
durch die ein Aktor verriegelt wird.
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Darüber hinaus ist aus der
DE 196 41 898 C1 eine
Aufnahmevorrichtung für
einen ID-Geber mit einer Verriegelungseinheit zur Verriegelung des
ID-Gebers bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
System zur Inbetriebnahme eines motorangetriebenen Kraftfahrzeugs
anzugeben, bei dem der Motorstartvorgang auf einfache Weise und
dennoch mit einer hohen Zuverlässigkeit
und Sicherheit durchgeführt
wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen des
Systems sind Bestandteil der weiteren Patentansprüche.
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Im Kraftfahrzeug ist eine Aufnahmevorrichtung
zur Aufnahme eines vom Bediener mitzuführenden ID-Gebers (bsp. eines
elektronischen Schlüssels)
vorgesehen. Nach Herstellung der Zugangsberechtigung (nach erfolgreicher
Zutrittsberechtigung) wird der ID-Geber durch den Bediener in die
dafür vorgesehene
Aufnahmevorrichtung eingebracht (eingesteckt); um während der
Fahrt des Kraftfahrzeugs eine unbeabsichtigte Verlagerung des ID-Gebers (bsp.
infolge eines Unfalls oder eines Fahrma
növers mit hohen Fliehkräften) zu
vermeiden und um ein unbeabsichtigtes Abziehen des ID-Gebers (und
damit die Aktivierung einer mechanischen Sperre für ein zu verriegelndes
Bedienelement des Kraftfahrzeugs, bsp. eine Verriegelung des Lenkrads
oder des Ganghebels bzw. Wählhebels)
während
der Fahrt des Kraftfahrzeugs zuverlässig zu verhindern, muß der ID-Geber
in der Aufnahmevorrichtung fixiert werden.
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Diese Aufnahmevorrichtung ist erfindungsgemäß mit einem
mechanisch zu verriegelnden Bedienelement des Kraftfahrzeugs (Lenkrad
oder Wählhebel
bzw. Ganghebel) gekoppelt; d.h. der ID-Geber wird in der Aufnahmevorrichtung
durch Nutzung der Vorrichtung zur Verriegelung des Bedienelements des
Kraftfahrzeugs (bsp. des Lenkrads oder des Ganghebels bzw. Wählhebels)
verriegelt, indem der Steller zur Verriegelung des Bedienelements
auch zur Verriegelung des ID-Gebers während der Fahrt des Kraftfahrzeugs
mitbenutzt wird. Insbesondere wird der ID-Geber in der Aufnahmevorrichtung
verriegelt, wenn das Bedienelement des Kraftfahrzeugs entriegelt
wird und umgekehrt wird der ID-Geber in der Aufnahmevorrichtung
entriegelt, wenn das Bedienelement des Kraftfahrzeugs verriegelt
wird. Hierzu muß die
Aufnahmevorrichtung und die Vorrichtung zur Verriegelung des Bedienelements
räumlich
geeignet zueinander im Kraftfahrzeug angeordnet werden, insbesondere
ist die Aufnahmevorrichtung in der Nähe des zu verriegelnden Bedienelements
des Kraftfahrzeugs (Lenkrad oder Wählhebel bzw. Ganghebel) angeordnet.
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Bsp. wird die wechselseitige Verriegelung des
Bedienelements des Kraftfahrzeugs und des ID-Gebers in der Aufnahrevorrichtung
durch eine Verriegelungseinheit mit einer Spule mit Eisenkern und
mit einer mit der Spule verbundenen, Aufnahmen für den ID-Geber und das Bedienelement
aufweisenden Trägereinheit
realisiert. Durch Ansteuerung der Spule wird deren Eisenkern in
eine definierte Richtung verschoben, insbesondere kann durch eine
gegensinnige Ansteuerung der Spule der Eisenkern in entgegengesetzte
Richtungen verschoben werden; da die Trägereinheit mit dem Eisenkern
verbunden ist, wird auch diese bei einer gegensinnigen Ansteuerung
der Spule in entgegengesetzte Richtungen bewegt. Die erforderlichen
Bewegungskräfte
für die
Bewegung der Trägereinheit
können
durch Vorgabe der Windungszahl und des Ansteuerstroms sowie der Auslegung
des Eisenkerns (Ferritkerns) der Spule erzeugt werden. Da die Trägereinheit
an einem Ende eine Aufnahme als Halterung für den ID-Geber und am anderen
Ende eine Aufnahme als Halterung für das Bedienelement aufweist,
kann durch geeignete Ansteuerung der Spule entweder der ID-Geber
oder das Bedienelement (Lenkrad oder Ganghebel bzw. Wählhebel)
in einer bestimmten Position verriegelt werden.
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Die Verriegelung des ID-Gebers in
der Aufnahmevorrichtung (und damit die Entriegelung des Bedienelements)
erfolgt nach der Signalisierung des Bedieners, daß ein Motorstart
durchgeführt
werden soll; bei einem mechanischen Schlüssel bsp. durch Drehung des
Schlüssels,
bei einem elektronischen Schlüssel
bsp. durch Betätigung
eines Betätigungselements
(Tasters). Die Verriegelung des Bedienelements (und damit die Entriegelung
des ID-Gebers in der Aufnahmevorrichtung) erfolgt nach der Signalisierung
des Bedieners, daß der
Motor nach dem Abschalten nicht wieder gestartet werden soll; bei
einem mechanischen Schlüssel
bsp. durch Abziehen des Schlüssels,
bei einem elektronischen Schlüssel
bsp. durch Betätigung
eines Betätigungselements
(Tasters).
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Die mechanische Stellung der Verriegelung, d.h.
die jeweilige Endstellung der Verriegelung, kann durch geeignete
Mittel fixiert werden und damit vor unbeabsichtigten oder beabsichtigten
Eingriffen geschützt
werden, die bsp. durch Fahreinflüsse
oder Vibrationen oder Manipulationen von Unbefugten herrühren können.
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Vorteilhafterweise kann ein kostengünstiges und
einfaches System realisiert werden, da eine separate Verriegelung
des ID-Gebers nicht erforderlich ist und daher auch einfache und
kostengünstige Zündschlösser ohne
aufwendige Mechanik eingesetzt werden können.
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Im Zusammenhang mit der Zeichnung
soll das System weiter erläutert
werden. Hierbei zeigen:
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1, 2 ein Ausführungsbeispiel
für die wechselseitige
Verriegelung des Ganghebels eines Kraftfahrzeugs und des ID-Gebers
in der Aufnahmevorrichtung,
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3, 4 ein Ausführungsbeispiel
für die wechselseitige
Verriegelung des Lenkrads eines Kraftfahrzeugs und des ID-Gebers
in der Aufnahmevorrichtung,
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5 ein
Ausführungsbeispiel
für die
Realisierung einer Endstellungssperre.
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Gemäß der 1 ist beim Kraftfahrzeug 10 die
Aufnahmevorrichtung 1 zur Aufnahme des als elektronischer
Schlüssel
(bartloser Schlüssel)
ausgebildeten ID-Gebers 3 in
unmittelbarer Nähe
des Ganghebels 2 angeordnet. Nach dem Einstekken des ID-Gebers 3 in
die Aufnahmevorrichtung 1 und einer den Anlaßwunsch
signalisierender Aktivität
des Bedieners (bsp. das Drehen des ID-Gebers 3 oder der
Tastendruck auf ein Bedienelement) wird eine Authentifikation durchgeführt; ist
der ID-Geber 3 als gültig
identifiziert, wird die Verriegelung des Ganghebels 2 deaktiviert
und gleichzeitig auch der ID-Geber 3 in der Aufnahmevorrichtung 1 verriegelt.
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2 zeigt
die Verriegelungseinheit 4 zur wechselseitigen Verriegelung
von Ganghebel 2 und ID-Geber 3; d.h. falls der
Ganghebel 2 verriegelt wird, wird der ID-Geber 3 entriegelt
(und kann aus der Aufnahmevorrichtung 1 entfernt werden,
bsp. vom Bediener beim Verlassen des Kraftfahrzeugs 10 mitgenommen
werden) und umgekehrt. Die Verriegelungseinheit 4 besteht
hierzu aus einer Trägereinheit 6,
die an ihrem ersten Ende eine Aufnahme 7 für den ID-Geber 3 und
an ihrem entgegengesetzten zweiten Ende eine Aufnahme 8 für den Ganghebel 2 aufweist und
aus einer in einem Teilbereich der Trägereinheit 6 die Trägereinheit 6 umschließenden Spule 5 mit
Eisenkern. Die Bewegung der Verriegelungseinheit 4 und
damit der Trägereinheit 6 sowie
der beiden Aufnahmen 7, 8 der Trägereinheit 6 wird über eine
Bestromung der Spule 5 realisiert.
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Gemäß der 3 ist beim Kraftfahrzeug 10 die
Aufnahmevorrichtung 1 zur Aufnahme des als elektronischer
Schlüssel
(bartloser Schlüssel)
ausgebildeten ID-Gebers 3 in
unmittelbarer Nähe
des Lenkrads 9 angeordnet. Nach dem Einstecken des ID-Gebers 3 in
die Aufnahmevorrichtung 1 und einer den Anlaßwunsch
signalisierender Aktivität
des Bedieners (bsp. das Drehen eines Schlüssels oder der Tastendruck
auf ein Bedienelement) wird eine Authentifikation durchgeführt; ist
der ID-Geber 3 als
gültig
identifiziert, wird die Verriegelung des Lenkrads 9 deaktiviert
und gleichzeitig auch der ID-Geber 3 in der Aufnahmevorrichtung 1 verriegelt.
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4 zeigt
die Verriegelungseinheit 4 zur wechselseitigen Verriegelung
von Lenkrad 9 und ID-Geber 3; d.h. falls das Lenkrad 9 verriegelt
wird, wird der ID-Geber 3 entriegelt (und kann aus der
Aufnahmevorrichtung 1 entfernt werden, bsp. vom Bediener
beim Verlassen des Kraftfahrzeugs 10 mitgenommen werden)
und umgekehrt. Die Verriegelungseinheit 4 besteht hierzu
aus einer Trägereinheit 6,
die an ihrem ersten Ende eine Aufnahme 7 für den ID-Geber 3 und
an ihrem entgegengesetzten zweiten Ende eine Ausformung als Aufnahme 8 zum
Eingreifen in die um die Lenksäule 12 des
Lenkrads 9 herum angeordneten Vertiefungen 11 und
aus einer in einem Teilbereich der Trägereinheit 6 die Trägereinheit 6 umschließenden Spule 5 mit
Eisenkern. Die Bewegung der Verriegelungseinheit 4 und
damit der Trägereinheit 6 sowie
der beiden Aufnahmen 7, 8 der Trägereinheit 6 wird über eine
Bestromung der Spule 5 realisiert.
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In der 5 ist
ein Ausführungsbeispiel
für die
Realisierung einer Endstellungssperre bei der Verriegelung des Ganghebels 2 dargestellt.
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Die Spule 5 ist für die Bewegung
der Verriegelungseinheit 4 bezüglich des Ganghebels 2 (Verriegelung,
Entriegelung des Ganghebels 2) zuständig. Ein an einer Feder 13 aufgehängter Bolzen 14 wird
eingedrückt
und gibt den Weg für
den Ganghebel 2 in die Verriegelungsposition frei. Ist
diese Position erreicht, schließt
der Bolzen 14 durch die Federkraft den Rückweg ab.
Bei der Entriegelung des Ganghebels 2 wird der Bolzen 14 durch
Ansteuerung mittels der Spule 15 zurückgeholt, so daß eine Bewegung
des Ganghebels 2 ermöglicht
wird, d.h. der Ganghebel 2 wird entriegelt. Die beiden
Spulen 5 und 15 können in einer gemeinsamen Spulenanordnung realisiert
werden; in diesem Falle werden sie seriell geschaltet und werden
vorzugsweise in einer gemeinsamen Wicklung realisiert.