DE19838992C2 - Zündanlaßschalter für Kraftfahrzeuge mit elektronischer Lenkungsverriegelung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung richtet sich auf einen Zündanlaßschalter mit einer bewegbaren Handhabe zum Ent- und Verriegeln der Lenkung sowie Starten und Abstellen des Motors eines Kraftfahrzeuges. Zur Überprüfung der Zugangsberechtigung ist eine Sende- und Empfangseinrichtung vorzugsweise in Form einer ID-Card, die der Benutzer bei sich trägt und die mit einer weiteren Sende- und Empfangseinheit am Fahrzeug kommuniziert, vorgesehen. Die Bewegung der Handhabe ist in zwei unabhängige, zeitlich versetzte Bewegungsabschnitte, nämlich eine axiale Verschiebe- und eine Drehbewegung unterteilt. Während des einen Bewegungsabschnittes wird die Ent- bzw. Verriegelung der Lenkung ausgelöst und während des zweiten Bewegungsabschnittes der Motorstart sowie ggf. weitere Funktionen. Vorzugsweise wird die Kommunikation zur Benutzeridentifizierung erst durch Ausführen des ersten Bewegungsabschnittes initiiert und der zweite Bewegungsabschnitt nur nach erfolgreicher Zugangsberechtigungskontrolle freigegen.

Description

Die Erfindung richtet sich auf einen Zündanlaßschalter der im Oberbe­ griff des Anspruches 1 angegeben Art. Eine derartige Vorrichtung ist im Inneren eines Kraftfahrzeuges, vorzugsweise in Reichweite eines Kraftfahrzeugführers vorgesehen und umfaßt ein drehfest mit dem Fahrzeug verbundenes Gehäuseteil und eine drehbar mit dem Gehäuseteil in Wirkverbindung stehende Handhabe. Eine derartige Vorrichtung dient dazu, einerseits die Lenkung des Kraftfahrzeuges zu Ent- oder Verrie­ geln und andererseits den Motor zu starten.

Bei bekannten Zündanlaßschaltern ist das Gehäuseteil in Form eines Schlosses direkt an der Lenksäule des Kraftfahrzeuges angeordnet. Dieses weist eine Aufnahme auf, die zum Einführen und zur Drehbetäti­ gung eine Handhabe, beispielsweise eines Schlüssels dient. Wird ein passender Schlüssel vom Benutzer in den Zündanlaßschalter eingeführt, identifiziert sich der Betätiger damit als rechtmäßigen Benutzer. Die Auslösung der Lenkungsverriegelung erfolgt ausschließlich mechanisch durch die Hubbewegung des Schlüssels in der Aufnahme. Damit unterliegt diese Vorrichtung dem mechanischen Verschleiß ist demnach störanfällig. Die Verwendung eines abziehbaren und transportablen Schlüssels birgt nicht nur die Gefahr eines Verlustes, sondern ist zudem kostspielig und aufwendig bei der Herstellung.

Auch sind Zündanlaßschalter bekannt, bei denen die Authentisierung eines Benutzers elektronisch vorgenommen wird. Jedoch wird hierzu weiterhin ein transportabler Schlüssel verwendet, an dessen Schaft eine elektronische Codierung vorhanden ist, die beim Einführen des Schlüs­ sels in das Schloß ausgelesen wird. Auch besteht weiterhin die Gefahr, daß bei einem Unfall aufgrund des aus dem Schloß herausragenden Schlüssels der Fahrer sich möglicherweise Verletzungen zuziehen kann.

Schließlich sind auch elektronische Identifikationssysteme des Benutzers bekannt, die nach dem sog. keyless-go-System arbeiten. Dabei trägt der Benutzer eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung, z. B. in Form eines Scheckkartentransponders. Am oder im Fahrzeug ist eine entsprechende Sende- und/oder Empfangseinheit angeordnet, die mit der vom Benutzer getragenen kommuniziert. Ein derartiges System ist beispielsweise aus EP 0 742 127 A2 bekannt. Mit diesem System wird die Gefahr des Schlüsselverlustes reduziert, ebenso wie die Gefahr der Verletzung an einem mechanischen Schlüsselschaft. Zur Ansteuerung der unterschiedli­ chen Funktionen wie z. B. Freigabe der Lenkung, Zündung, Motorstart ist eine drehbewegliche Handhabe vorgesehen. In einem ersten Schritt wird der Benutzer durch die Kommunikation zwischen den beiden Sende- und/oder Empfangseinheiten identifiziert. Wird die Berechtigung des Benutzers festgestellt, erfolgt motorisch die Freigabe der Drehbeweg­ lichkeit der Handhabe. Hierzu wird ein Kulissenstein in einer axialen Nut der Welle, an welcher die Handhabe festgelegt ist, motorisch bis in eine azimutale Nut verschoben, wodurch eine Drehbewegung der Handhabe ermöglicht wird. Die Ansteuerung sämtlicher Funktionen erfolgt dann durch Drehung der Handhabe. Dies birgt vor allem einen wesentlichen, sicherheitstechnischen Nachteil. Entriegelung der Lenkung und Motorstart sind durch Ausführen einer einzigen, durchgehenden Bewegung möglich. Analoges gilt für den Fall des Abstellens des Motors und Verriegelns der Lenkung. Erfolgt dies während der Fahrt bzw. während des Ausrollens des Fahrzeugs, besteht erhebliche Unfallgefahr.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zuverlässigen Zündanlaßschalter der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art zu entwickeln, wobei vollständig auf einen mechanischen Schlüssel verzichtet werden kann, wobei jedoch die sicherheitstechnischen Probleme der Lösungen nach dem Stand der Technik überwunden werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1. Diesem kommt im einzelnen folgende Bedeutung zu. Die Bewegung der Handhabe ist in zwei unabhängige Bewegungsab­ schnitte einteilbar. Die Bewegungsabschnitte bestehen insbesondere in einer axialen Verschiebebewegung und einer Drehbewegung. Ein erster Bewegungsabschnitt löst die Ent- bzw. Verriegelung der Lenkung aus, während in einem zweiten Bewegungsabschnitt das Starten bzw. Abstellen des Motors ausgelöst wird. Die Bewegungsabschnitte sind dabei unabhängig und zeitlich getrennt voneinander durchzuführen. Die zeitliche Reihenfolge der Bewegungsabschnitte ist dabei verschieden, je nachdem, ob der Motor an- oder abgestellt und die Lenkung ent- oder verriegelt wird. Besonders günstig ist es, bei der Entriegelung der Lenkung und dem Starten des Motors dem ersten Bewegungsabschnitt zusätzlich das Auslösen der Identifikationskommunikation zuzuordnen. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die energieaufwendige Kommunikation ausschließlich bei Bedarf in Gang gesetzt wird. Es ist vorteilhaft, den zweiten Bewegungsabschnitt nur im Fall der tatsächli­ chen Berechtigung des Benutzers freizugeben. Besonders günstig ist die Zuordnung der Lenkungsver- bzw. -entriegelung und der Benutzeridenti­ fikation zu der axialen Verschiebebewegung und der Ansteuerung verschiedener Funktionen zu der Drehbewegung. Eine andere Aufteilung ist selbstverständlich ebenso möglich.

Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der speziellen Beschreibung sowie den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in Draufsicht die verschiedenen Drehstellungen des erfin­ dungsgemäßen Zündanlaßschalters mit Handhabe,

Fig. 2 in perspektivischer, schematischer nicht maßstabgerechten Darstellung einen Teil der Lenkung mit elektrischer Lenk­ verriegelung im Längsschnitt,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Bewegungsmöglich­ keiten der erfindungsgemäßen Handhabe mit den ver­ schiedenen Drehstellungen aus Fig. 1

Der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Zündanlaßschalter 10, der im Inneren eines Kraftfahrzeuges, vorzugsweise im Bereich der Lenkung ortsfest angeordnet ist, umfaßt eine Handhabe 11, die sowohl längs- als auch drehbeweglich im Zündanlaßschalter 10 vorgesehen ist. Durch die Drehbewegung 19 der Handhabe 11 können verschiedene Drehstellungen vorgenommen werden. Ist das Kraftfahrzeug nicht in Betrieb, so befindet sich die Handhabe 11 in einer Ausgangsstellung 13, die in der Fig. 1 mit 0 Grad dargestellt ist. In dieser Position ist der Motor ausgeschaltet und die Lenkung ist verriegelt.

Wie Fig. 3 zeigt, ist für die Betätigung der Handhabe 11 des Zündanlaß­ schalters 10 eine festgelegte Kulisse vorgegeben, die dem Betätiger nur bestimmte Bewegungen in einer festgelegten Reihenfolge erlaubt. Soll also das Kraftfahrzeug gestartet werden, müssen vom Bediener be­ stimmte Handlungen vorgenommen werden, die dann einen Automatis­ mus in Gang setzen, der zum Starten des Kraftfahrzeuges führt. Dazu führt zunächst der Bediener eine Längsbewegung 18 durch Eindrücken der Handhabe 11 durch. Dadurch wird eine Feder 22 gespannt, die sich einerends im Inneren des Zündanlaßschalters 10 und anderenends auf der Rückseite der Handhabe 11 abstützt. Durch diese Hubbewegung der Handhabe 11 wird zunächst die Autentisierung des Betätigers in Gang gesetzt. Durch ein Steuersignal wird eine Sende- und Empfangseinrich­ tung 15 aktiviert, die ein Signal, vorzugsweise ein elektromagnetisches Signal, aussendet. Wird dieses Signal nun von einer zweiten Sende- und Empfangseinrichtung 15', die der Bediener bei sich trägt, empfangen und von ihr ein entsprechendes zweites Signal wieder ausgesendet, welches die Sende- und Empfangseinrichtung 15 erkennt, kann der Startvorgang fortgesetzt werden. Andernfalls, also bei Nichtidentifizierung des Benutzers läßt der erfindungsgemäße Zündanlaßschalter 10 eine weitere Überführung der Handhabe 11 in die Stellung zum Einschalten des Motors nicht zu. Dafür sorgt eine elektrisch ansteuerbare Drehsperre 21, die die Handhabe 11 in ihrer Drehbewegung 19 blockiert.

Im Falle einer positiven Authentisierung wird, noch während der Eindrückbewegung 18' über einen Sensor 20 die Lenkung 12 entriegelt. Dies geschieht über eine an der Lenksäule befindlichen Lenkverriege­ lung 23, die mit dem Sensor 20 elektrisch verbunden ist. Nach erfolgter Entriegelung der Lenkung und eingedrückter Handhabe 11 ist zum Starten des Kraftfahrzeuges die Drehbewegung 19 im Uhrzeigersinn erforderlich. Im Zuge dieser Drehbewegung 19 sind mehrere Betriebs­ stellungen 14 vorgesehen, die es erlauben, bestimmte Betriebsarten im Kraftfahrzeug einzustellen, ohne daß der Motor bereits gestartet wird. So ist es möglich, eine Rastposition bei ca. 45 Grad zum Betreiben eines Autoradios oder zum Betätigen der Lampen einzustellen. Eine weitere Raststellung ist bei ca. 75 Grad vorgesehen, um die Zündung des Kraftfahrzeuges vorzunehmen. Erst beim Weiterdrehen der Handhabe 11 in eine Stellung 17 wird der Motor angelassen.

Der Vorteil dieser durch die Handhabe 11 des Zündanlaßschalters 10 vorgegebene Bewegungskulisse ist darin zu sehen, daß durch die zwei unterschiedlichen, hintereinander auszuführenden Bewegungsarten, nämlich Hubbewegung und Drehbewegung eine gewisse Zeit benötigt wird, die vorhanden sein muß, damit sämtliche elektronischen Abläufe, wie Identifizierung des Benutzers, Freigabe der Lenkungsverriegelung und Starten des Motors störungsfrei ablaufen können.

Um eine ungewollte Verriegelung der Lenkung während der Fahrt zu verhindern, wird während der Drehbewegung 19 der Handhabe 11 die elektronische Lenkverriegelung 23 stromlos geschaltet. Während der Motor läuft, befindet sich die Handhabe 11 entweder in der Stellung 17 oder wird, beispielsweise durch eine Feder in die 75 Grad-Stellung zurückbewegt.

Zum Abstellen des Motors und Parken des Fahrzeuges wird nun die Handhabe 11 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, und zwar so weit, bis die auf dem Zündanlaßschalter markierte 0-Grad-Stellung erreicht ist. In dieser Position erfolgt das Abschalten des Motors. Wird die Handhabe 11 in dieser Position gezogen, wird sie in die Ausgangsstellung 13 bewegt. Alternativ kann diese zweite Funktion auch durch Drücken ausgeführt werden. Diese Ausziehbewegung 18" entspricht einem Abziehen eines konventionellen Schlüssels aus einem Schloß. Hierbei wird nämlich erneut der Sensor 20 aktiviert, der wiederum die Verriegelung der Lenkung 12 bewirkt.

Als weitere Maßnahme zur Verhinderung von Fehlbedienungen kann die Handhabe nur dann in die Ausgangsstellung 13 und/oder in die Anlasser­ stellung 17 bewegt werden, wenn sich das Getriebe entweder in der Freilaufstellung bzw. in der Sperrstellung (bei Automatikgetriebe in N oder P) befindet. Damit wird sichergestellt, daß während der Fahrt der Motor nicht ungewollt ausgeschaltet und die Lenkung verriegelt wird.

Für den Fall, daß der Motor durch Drehbewegung der Handhabe 11 in die Stellung 0-Grad zwar ausgeschaltet wird, jedoch die Handhabe im eingedrückten Zustand verharrt, beispielsweise durch Verdrehen der Handhabe 11 im Uhrzeigersinn wird beim Verlassen des Fahrzeuges ein akustisches oder visuelles Signal ausgesendet. Damit soll ein unbewußtes Verlassen des Fahrzeuges ohne Aktivierung der Lenkverriegelung verhindert werden.

Es bleibt somit festzuhalten, daß der berechtigte Bediener bei jedem Start oder Abstellvorgang des Kraftfahrzeuges bewußt die Ent- oder Verriegelung der Lenkung vornehmen muß, indem entweder eine Einführbewegung beim Starten oder eine Rausführbewegung beim Parken des Fahrzeuges vorgenommen werden muß. Damit werden somit vorteilhafterweise sämtliche Gesetzesanforderungen zur sicheren Bedienung des Kraftfahrzeuges erfüllt (ECE-Norm für Europa, FMVSS 114 Norm für USA).

Es bleibt zu vermerken, daß die hier dargestellte Ausführungsform nur eine beispielhafte Verwirklichung der Erfindung darstellt. Diese ist jedoch nicht darauf beschränkt. So ist es insbesondere denkbar, daß die Betätigung der Handhabe 11 auch in umgekehrter Reihenfolge, also erst durch Drehbewegung und dann Längsbewegung, zur Ent- oder Verriege­ lung der Lenkung sowie Starten des Motors erfolgt. Auch sind andere Formgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung denkbar, die hier nicht grafisch wiedergegeben worden sind.

Bezugszeichenliste

10

Zündanlaßschalter

11

Handhabe

12

Lenkung

13

Ausgangsstellung

14

Betriebsstellung, Raste

15

Sende-/Empfangseinrichtung

15

' Sende-/Empfangseinrichtung

16

Stellung Lenkungsverriegelung

17

Anlassstellung

18

Längsbewegung

18

' Eindrückbewegung

18

" Ausziehbewegung

19

Drehbewegung, Bewegungsbahn

20

Sensor

21

magnetische Drehsperre

22

Feder

23

Lenkungsverriegelung

Claims (9)

1. Im Inneren eines Kraftfahrzeuges vorgesehener Zündanschlaßschal­ ter (10) mit einer unlösbar daran angeordneten, bewegbaren Handha­ be (11) zum Ent- und Verriegeln der Lenkung (12) sowie zum Starten und Abstellen des Motors, die wenigstens zwischen einer dem Nicht­ betrieb dienenden Ausgangsstellung (13) und einer dem Betrieb dienenden Betriebsstellung (14, 17) bewegbar ist
wobei eine Sende- und Empfangseinrichtung (15) vorgesehen ist, die der Identifizierung eines berechtigten Benutzers dient,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Bewegung der Handhabe (11) in zwei unabhängige, vom berech­ tigten Benutzer zeitlich getrennt durchführbare Bewegungsabschnit­ te (18, 19), nämlich eine axiale Verschiebebewegung und eine Dreh­ bewegung einteilbar ist, wobei in einem ersten Bewegungsabschnitt die Ent- bzw. Verriegelung der Lenkung und in einem zweiten Bewe­ gungsabschnitt das Starten bzw. Abstellen des Motors auslösbar ist.

2. Zündanlaßschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bewegungsabschnitt in einer axialen Verschiebebewegung (18) und der zweite Bewegungsabschnitt in einer Drehbewegung (19) der Handhabe besteht.

3. Zündanlaßschalter nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Verschiebebewegung (18) der Hand­ habe (11) durch den berechtigten Benutzer eine Freigabe der Dreh­ bewegung (19) bewirkt.

4. Zündanlaßschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bewegungsabschnitt in einer Drehbewegung und der zweite Bewegungsabschnitt in einer axialen Verschiebebewegung der Hand­ habe besteht.

5. Zündanlaßschalter nach einem der Ansprüche 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung der Handhabe (11) durch den berechtigten Benutzer eine Freigabe der axialen Verschiebebewegung bewirkt.

6. Zündanlaßschalter nach einem Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ent- bzw. Verriegelung der Lenkung durch einen im Zündanlaßschalter (10) befindlichen Sensor (20) elektronisch gesteu­ ert wird.

7. Zündanlaßschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Identifizierung des berechtigten Benutzers nach einem ersten Bewegungsabschnitt der Handhabe (11) erfolgt.

8. Zündanlaßschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe (11) nur in der Freilaufstellung und/oder Sperrstellung des Getriebes bewegbar ist.

9. Zündanlaßschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß spätestens bei Verlassen des Fahrzeuges ein akustisches und/oder optisches Signal aktiviert wird, sofern die Zündung zwar ausgeschaltet, die Lenkung jedoch nicht verriegelt ist.