CN101385049A - 开关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于无匙地打开或关闭用电器、特别是机动车中的发动机等，和/或用于对机动车辆的重要功能部件进行解锁或锁定的开关装置(1)，该开关装置(1)具有至少一个被设置在壳体(2)中的开关元件(3)，所述开关元件可通过操作元件(4)操作，由此可以产生至少一个用于控制单元(10)的开关信号。为了获得具有较少构件并可以简单地结合到无匙的安全系统中的开关装置，建议在壳体(2)上设置电极(5)，所述电极与控制单元(10)相连，其中所述电极(5)用于向便携ID发生器(13)进行数据传输，并且所述电极(5)能够通过电容耦合(32、34)向便携ID发生器(13)进行数据传输，其中，当所述控制单元(10)从开关元件(3)获得第一开关信号时，所述控制单元(10)向所述电极(5)传送经编码和/或经调制的第一信号。此外，本发明还涉及一种用于无匙地起动或关闭设备或装置、特别是机动车中的方向盘或发动机的安全系统(25)，该安全系统(25)具有根据本发明的开关装置(1)和便携ID发生器(13)，其中，可在开关装置(1)和ID发生器(13)之间进行电容式数据传输，该安全系统(25)还具有控制单元(10)，所述控制单元(10)控制开关装置(1)和ID发生器(13)之间的数据传输。

Description

开关装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求前序部分所述类型的、用于无匙地打开或关闭用电器、特别是机动车中的发动机等，和/或用于对机动车辆的重要功能部件进行解锁或锁定的开关装置。这种装置例如设置在机车车辆的内部，优选设置在车辆驾驶员的触及范围之内，并结合在特别是机动车的安全系统中。通过所述开关装置可以进行各种不同的开关过程。
此外，本发明还涉及一种根据权利要求18所述的、用于无匙地起动或关闭设备或装置，特别是机动车中的方向盘锁或发动机的安全系统。
背景技术
现有技术已知公开文件DE19838992A1公开了一种用于机动车辆的具有电子方向盘锁定装置的起动开关。与类似的机械式点火钥匙相类似，在起动或关闭发动机时操作这种点火起动开关。因为这种点火起动开关也无匙地工作，附加地设有发送和接收装置，所述发送和接收装置用于对经授权的用户进行身份识别并根据识别情况对点火起动开关进行解锁。由此点火起动开关本身通过由车辆内部的控制单元控制的附加的机电锁解锁或锁定。通过便携ID发生器(电子钥匙)实现实际的用于解锁的释放动作。由于所设置的点火起动开关机的电式锁定装置附加地提高了机械式构件的数量，由此会明显提高开关的重量和所需要的制造成本。
公开文件EP1468884A2公开了另一种点火起动开关。在这种点火起动开关中没有设置机电匙的锁装置，以避免未经授权的对开关的操作。这种点火起动开关同样结合在安全系统中，其中开关附加地设有线圈天线，从而当操作开关时，会通过无线电波向便携ID发生器发送所谓的唤醒或激活信号。此时只有当ID发生器发射出要求的身份识别代码并且所述身份识别代码在车辆侧由控制单元检查并确认为可靠的(即正确的)时，才可以起动发动机。
如果这里所述身份识别代码是正确的身份识别代码，则可以继续传递其它由所述开关发出的开关指令，并有车辆中相应的电气或机电的构件或装置对所述指令进行转换。这里在实践中已经证明，这种基于无线电的安全系统可以通过无线电距离延长(
Figure A200780005973D0007111537QIETU
)被绕过。当车辆侧的通常I.D.R.只具有几米的有效范围的唤醒或激活信号(的有效范围)被延长至便携ID发生器的实际所在位置时，由于此时该ID发生器自动向车辆发射长距离的身份识别信号，可以特别轻易地绕过所述系统。
为了在安全系统中避免前面所述的无线电距离延长，采用了最新的系统，在所述系统中通过电容式的耦合进行数据交换。例如在公开文件DE10132031A1中详细记载了这种系统。当然这种安全系统只涉及进入授权系统，以只在由正确的身份识别时才开放对受保护区域的进入。
发明内容
因此现在本发明的目的在于提供一种开关装置，这种开关装置由较少的构件组成并可以简单地结合到无匙的安全系统中。所述目的通过具有权利要求1的特征的开关装置来实现。本发明的各种变型和有利的实施形式在从属权利要求2至17中给出。
此外，本发明的所述目的还在于，提供一种用于无匙地起动和关闭特别是车辆领域的设备或装置的改进的和简单的安全系统。所述目的通过权利要求18至21来实现。
根据本发明所述开关装置具有一位于壳体上的电极，所述电极与控制单元相连，其中所述电极用于向便携ID发生器(电子钥匙或电子身份识别装置)进行数据传输。所述电极通过电容耦合使得可以向便携ID发生器进行数据传输，其中，当所述控制单元从开关元件获得第一开关信号时，向所述电极传送经编码和/或经调制的第一信号。由此所述开关装置也可以用于向便携ID发生器发送激活或唤醒信号。这里所述的信号不是通过电感或电磁波传送的，而是通过电容性的电极传送的，通过所述电极可以与所述ID发生器实现电容的耦合。当所述便携ID发生器接收到所述电容的信号时，ID发生器本身便向车辆内部的电子装置发送身份识别信号，特别时433.22MHz或868MHz的无线电信号，以实现安全系统的释放/解开。在这种方法中，实际的电容信号直接通过操作者或车辆驾驶单元的身体传递。如果操作者希望利用该开关装置对装置进行开关，操作者只需要一方面触碰操作元件，由此实现与身体的电容耦合。另一方面，如果操作者随身携带便携ID发生器，则进行其身体与所述便携ID发生器的电容耦合。为此，便携ID发生器同样装备有一电极。通过操作元件和便携ID发生器之间经由操作者身体的间接接触，可以实现操作元件与便携ID发生器之间的电容耦合，这种电容耦合同时可以用于数据传输。此时操作者不需要为了进行电容的数据传输而直接接触所述两个电极。有利地在(开关装置和ID发生器中的)所述电极和操作者之间设有电绝缘。实际的数据信号作为几微安的弱电流穿过或经过操作者的身体流动，即从源(直接)流动到目标。因此不可能从外部对所述数据信号进行未经授权的访问。因此，与激活或唤醒信号传统的无线电传输相比，可以确保明显更高的安全性。同样可以设想，身份识别信号也可以相反地从ID发生器向开关装置通过电容耦合传递给安装系统。
通过根据本发明的开关装置可以进一步提高车辆操作者的舒适性，因为在操作所述开关装置时同时进行对于开关信号的身份识别程序。只有在身份识别正确时，才继续处理从开关装置发送给控制单元的信号，由此例如起动或关闭发动机管理系统或其它装置。
由此例如也可以起动车辆，而不必操作点火锁中的点火钥匙，因为只通过操作者接触操作元件即可以自动进行必要的身份识别。这种系统也称为“无源起动系统(Passive-Drive-System)”。这里所使用的便携ID发生器不仅可以用于所谓的“无源进入系统(Passive-Entry-System)”，而且也可以用于无匙地起动或关闭装置、例如起动用电器和/或用于对车辆中的重要功能构件进行解锁或锁定的“无源起动系统”。当然也可以使用现有的安全装置，例如电动方向盘锁和/或电动防启动装置，以防止车辆被盗。如果从便携ID发生器向控制单元发送了正确的身份识别信号，则可以根据(开关装置)相应的开关信号对所述安全装置进行起动或关闭。
这样也可以利用单级的开关装置(开关状态0和1)代替传统的带点火钥匙的点火锁(开关位置0至III)，因为其功能或者希望的控制过程可以由控制单元预先规定。所述控制过程可以作为程序存储在控制单元中。例如得到授权的对车辆的进入可以对应于传统的开关位置I。短促地操作开关装置或对制动踏板的踩踏可以用于开启发动机管理或点火，用于对方向盘锁和/或防启动装置解锁，以及用于起动其它电气用电器，类似于传统点火锁的开关位置II。此时再次操作开关装置可以使发动机起动，类似于传统点火锁的开关位置III。同样可以设想，当例如同时操作制动踏板和所述开关装置时，起动发动机管理系统和发动机。当再次操作开关装置时，可以重新关闭发动机和发动机管理系统(传统点火锁的开关位置I)。离开车辆和/或锁上车辆可以用来关闭用电器，类似于传统点火锁的开关位置0。
在所述开关装置的一个有利的实施方式中，开关元件具有不同的开关位置，其中每个开关位置与一个唯一确定的开关信号相匹配，通过操作操作元件向控制单元传递该开关信号。由此不仅可以形成开和关的状态，而且也可以形成其它的或与传统点火锁中类似的开关状态。为此，开关元件可以由传统的光栅(Raster)、按键、开关、旋转开关等组成，以形成必要的不同的开关状态。这里特别希望，开关装置的操作与传统的点火锁类似地进行。为此，可以通过操作元件的平移和/或旋转运动使开关元件处于各种不同的开关位置。为此例如也可以使用组合的按键和旋转开关作为开关元件。也可以设想，在开关装置中设置两个或多个开关元件，所述开关元件与控制单元相连。由此可以产生所述开关装置的其它使用可能性。例如可以设想，只有当通过便携ID发生器对操作者进行了身份识别时，才能对导航系统(GPS系统)进行编程。通过这种开关装置例如还可对无线电话的使用进行保护。当然也可以设想这种开关装置的其它应用可能性。
如前面已经提及的那样，当分别在相应的电容电极上设有一个电绝缘部时，在设置在根据本发明的开关装置中或上的(车辆侧的)电极和便携ID发生器之间也进行电容耦合。为此开关装置壳体或操作元件可以用作所述电绝缘部。便携ID发生器的壳体也可以用作用于ID发生器中的电容电极的电绝缘部。为此，应将相应的电极设置在壳体内部。电绝缘部优选可以由不导电的塑料制成。
为了最佳地将电容电极安装在开关装置中，可以将所述电容电极设计成多件式的，其中电极的各单个部件相互导电地连接。由此电极一方面可以设置在操作元件中，另一方面可设置在开关装置的壳体中。为了实现最优的电容耦合，电极设计成板形的和/或薄膜式的。这里已经证明适宜的是，所述电极应大面积地设置在操作元件的表面和/或壳体的表面的背面。为此，所述电极可以在背侧安装在操作元件的内表面上。也可以设想，所述电极直接设置在壳体或操作元件中。所述电极本身可以由导电的金属制成。
为了获得关于安全系统或车辆中的开关元件或各单个装置的各单个的开关过程或开关状态的详细的信息，在开关装置中可以附加地存在视觉和/或声音的指示装置。所述指示装置可以一方面设置在操作元件中和/或另一方面设置在壳体中。指示装置本身可以是LED或显示器等。在这种情况下应该指出，所述操作元件通常总是至少可机械操作的，当然在相应的开关位置中不是一定能使用全部的功能，因为所述全部功能是与操作者是否能够通过相应的便携ID发生器被识别为具有授权身份相关的。因此可以设想，当操作者例如没有随身携带ID发生器，则对开关装置进行任意的操作，但这种不会导致触发功能。
当采用前面所述的指示装置时，可以附加地使用薄膜，该薄膜具有透光的区域。通过所述透光的区域，可以通过简单的光源在开关装置中显示字符、标记等。例如可以从后面通过指示装置照射或投射所述操作元件。为了例如能够显示字符，字符的区域在薄膜中必须是透光的。为此金属薄膜可以具有在相应的开口，所述开口可以是冲裁、激光切割、蚀刻或用其它方式加工出来的。由此可以产生透光的区域。同样可以设想，所述薄膜设计成导电的，其中可以采用金属或塑料薄膜，所述薄膜同时可以作为(电容)电极用于数据交换。作为电极的导电薄膜的优点在于，该薄膜可以直接设置在操作元件后或中，从而避免了由于附加的干扰物对薄膜的导电面产生屏蔽。
所述开关装置的另一个变型方案可以附加地具有一具有支撑面的传感器元件，其中在所述支撑面上可以放置检查目标，特别是使用者的手指，可以通过传感器元件对其进行身份识别。这种传感器元件例如由公开文件EP0805247A1公开。传感器元件所要求的支撑面例如可以设置在操作元件的表面上。壳体的表面也可以用于设置所述支撑面。通过附加的传感器元件可以进行另一种安全性询问(Sicherheitsabfrage)。这里例如还可以设想，如果例如所述便携ID发生器发生故障，只是在开关装置中的传感器元件用于对经授权的操作者进行身份识别。因为当操作者例如希望起动车辆的发动机时，仍然必须对操作元件进行操作，因此对于操作者来说不需要附加的步骤或操作，即可实现打开发动机管理系统、电的方向盘锁等。
根据本发明的开关装置适宜地具有能量传输单元，利用该能量传输单元可以将电能从开关装置传输给便携ID发生器，从而所述便携ID发生器不需要自己的能量源或者在自己的能量源发生故障时保持可以工作。即，通常便携ID发生器具有机械钥匙，以在电池故障时仍然允许进入车辆或受保护的区域。但在没有对ID发生器进行身份识别的情况下，安全系统不能够允许起动或开启所请求的装置。通过开关装置中的能量传输单元可以确保，即使在其电池电量过弱的情况下，ID发生器仍能获得必要的能量。为此可以进行感应的或电容式的能量传输，为此分别在开关装置和ID发生器中设置特别是线圈或电极。如果现在操作者确定，ID发生器由于能量不足而不再能够正常工作，则操作者可以使ID发生器靠近开关装置，由此使得可以进行能量传输，并且安全系统通过对ID发生器的身份识别允许打开所请求的装置。由于其节省空间的设计，根据本发明的开关装置也可以设置在方向盘本身中或上，特别是设置在徽标的区域内或设置在缓冲面或手持面的区域内。从所述开关装置中只引出一条或多条电导线，从而即使在方向盘中也可以进行简单的布线。由此不必隐藏根据本发明的开关装置并且该开关装置几乎不必设置成不可接近的，如机械的方向盘锁那样。甚至可以设想，所述开关装置在车辆中可以设置在换挡手柄上、中央控制台上、仪表板上的多功能操作单元上、车门的内饰覆层上、车顶棚上、车内后视镜上或者设置在方向盘的左边或右边。由此在起动发动机等时，可以明显提高操作舒适形，因为可以考虑驾驶员的人机工程上的需求。
本发明还涉及一种用于无匙地起动或关闭设备或装置、特别是机动车中的方向盘锁(这被视为车辆中的主要功能构件)或发动机的安全系统。这种安全系统装备有根据权利要求1至17中任一项所述的开关装置和便携ID发生器，其中，可在开关装置和ID发生器之间进行电容式的数据传输。附加地在该安全装置中设置有控制单元，所述控制单元至少控制开关装置和ID发生器之间的数据传输。在该安全系统中车辆的驾驶员或操作者不必主动进行身份识别，以使系统开启或起动。只通过操作开关装置，特别是操作元件，即可自动启动身份识别过程，其中，电容式的数据传输用于将经编码的唤醒或激活信号从开关装置传递给ID发生器。在ID发生器接收并检查所述唤醒信号后，ID发生器将实际的身份识别代码返回发送给安装系统。这可以一方面通过电容式的数据传输进行，或者通过一附加的接收单元进行，所述接收单元通过无线电接收来自便携ID发生器的身份识别数据并将其继续传输给控制单元。此时，所述控制单元将该身份识别数据(与通过无线电或通过电容式的数据传输接收该身份识别数据无关)与预定的身份识别数据进行比较，并且此时，在识别到正确的身份时，根据存在何种开关装置的开关位置或何种开关信号，所述控制单元对各单个用电器或装置进行相应的控制。由此例如可以对电动的方向盘锁进行解锁，并释放发动机管理系统，以起动车辆中的发动机。
通过将所述ID发生器也结合到车辆的进入控制系统中，所述便携ID发生器同样可以用于进入可锁住的区域，特别是乘员内室。为了提高运行安全性(这里主要涉及偷盗)可以附加地例如在车辆的驾驶员座位中设置一电极，所述电极同样与所述控制单元相连，其中所述电极用于向便携ID发生器进行电容的数据传输。由此，只有当随身携带所述便携ID发生器的操作者确实在驾驶员座位上就坐时，才可能起动车辆中的用电器。通过所述措施可以避免无意中起动发动机。
附图说明
本发明其它的措施和优点可由权利要求、后面的说明和附图中得出。在附图中示出本发明的多个实施例。其中：
图1示出根据本发明的具有属于本发明的开关装置的安全系统的示意性概观图；
图2以部分剖视图示出根据本发明的开关装置部的侧视图，该装置具有可平移地操作的操作元件；
图3示出另一个根据本发明的具有可旋转地操作的操作元件的开关装置与图2的视图类似的侧视图；
图4示出图3的开关装置的俯视图；
图5示出与图2类似的开关装置的侧视图，但该开关装置具有另一种电容电极的布置形式以及内置的能量传输单元；以及
图6示出具有集成的显示元件的另一个开关装置的俯视图。
具体实施方式
图1中只是示意性地示出根据本发明的安全系统25的概观图。这里该附图只是示出了重要的电子和机械构件。在受保护的区域内，例如在乘员内室中，设有开关装置1，以及控制单元10、接收单元11和管理系统12。这里该系统优选是一种所谓的“无源无匙起动系统”，这种系统被用作所谓的“无源无匙进入系统”的补充。这里对于所述两个系统可以使用相同的便携ID发生器13。所述便携ID发生器13是一种代替传统安全系统的机械钥匙的电子身份识别装置。现在，在操作者30要求进入所述受保护的空间之后，通过所述安全系统25同样应实现无匙地起动用电器、例如机动车辆的发动机和/或对电动方向盘锁的解锁。为此操作者30只需要利用相应的操作元件4操作开关装置1。通过对操作元件4进行必需的接触，在开关装置1和由操作者30携带的便携ID发生器13之间发生电容耦合。为此开关装置1具有电极5，所述电极5设置在开关装置1之内或之上。同样在ID发生器13中设置有另一电极22，由此在操作者30和便携ID发生器13之间发生电容耦合。由此操作者30本身构成开关装置1中的电极5和ID发生器13中的电极22之间的连接元件。操作者30本身在电路图中用附图标记31表示为一个电阻(R)或多个电阻(R)。在概观图(见图1)中没有示出系统的接地(接地线)。在ID发生器13中示出的元件22、15、16、17通常是不可见的，因为所述元件位于ID发生器13的壳体的内部。
如果现在操作者30用手或手指按压操作元件4，则自动地在电极5和手指之间发生电容耦合。电容(C1)带有附图标记32。电容式传输的信号由交变电场组成，所述交变电场通过操作者30的皮肤传输。所述交变电场可以通过例如在开关装置1或控制单元10中的振荡器产生。所述便携ID发生器13通过其电极22接收所述电容信号，当操作者30随身携带ID发生器13时，所述电极22可以设置在ID发生器13的壳体内部。可以对所述电容信号本身进行编码或者加密。当所述ID发生器13识别到从开关装置1获得的信号是可靠的唤醒或激活信号，ID发生器本身便向控制单元10返回发送一身份识别信号。该身份识别信号一方面可以是按与所述的唤醒信号相同的途径返回发送的电容信号。同样可以设想，所述便携ID发生器13通过无线电连接件21向接收单元11发出无线电信号。此时，所述接收单元11将所接收的信号继续传送给控制单元10以进行处理。为此接收单元11通过一连接部20与控制单元10相连。当通过电容耦合将身份识别信号发送回开关装置1时，可以在安全系统25中放弃使用接收单元11。
现在在控制单元10中进行由便携ID发生器13获得的身份识别信号的比较或者分析处理。如果此时确定，便携ID发生器13发送了正确的身份识别信号，则控制单元10进一步考虑开关装置的实际开关状态(例如0或1)，以起动或关闭用电器，或向其它单元、例如(发动机)管理系统12发出相应的控制信号，由此此时起动例如发动机。也可以由此例如对电动的方向盘锁和/或防启动装置进行事先的或同时的解锁。
为了关闭发动机，例如可以利用对开关装置1进行另一次的操作，此时所述开关装置1例如重新向控制单元10发送一个开关信号。所述控制单元10将所获得的开关信号与实际的发动机状态进行比较，并且当此前已经确认了来自ID发生器的相应身份识别信号时，向发动机管理系统12发送关闭信号。由此可以关闭发动机。
发动机的起动和关闭以及车辆的保护锁定和解锁可以通过开关装置1的相应开关状态模仿传统的机械式点火锁开关。这里例如可以设想，当便携ID发生器13不再处于乘员内室中时，只对电动方向盘锁进行锁定。
为了确定ID发生器13在受保护的空间或乘员内室中的位置，可以设置多个附加的电极，所述电极分别以确定的时间间隔用电容激活信号加载作用。一旦在接收到激活信号后ID发生器13通过其身份识别信号发出信号，则系统25确定与ID发生器13的哪个电极电容连接。由此可以准确地确定ID发生器13的位置。这里可以设想，可以将车辆中现有的电导线和/或导电面，例如镜面、镀铬面等用作用于确定ID发生器13位置的附加的电极。通过所述系统25还可确定，在成员内室中是否还存在另一个ID发生器13，该ID发生器例如可能由副驾驶随身携带。
可选地，安全系统25可以设有一个附加的电极18，该电极例如设置在驾驶员座位19中。通过该安全电极18可以由安全系统25确定当操作者操作开关装置1时，操作者30是否真的位于驾驶员座位19上。为此，通过电极18同样可以实现与便携ID发生器13的电容耦合。所述安全电极18本身与控制单元10相连。电容信号的数据传输通过电容33、操作者30向电容34进行。如果ID发生器13接收到来自电极18的信号，则ID发生器13可以例如发出一附加的释放信号。也可以设想，当ID发生器13从电极15和电极18分别接收到两个不同的激活信号时，ID发生器13只向控制单元10发送身份识别信号。电极18特别的布置形式不仅限于驾驶员座位19。而是也可以设想，该电极18也可以设置在方向盘或踏板，特别是制动踏板中，或设置在其它位置，以便可以对操作者30进行附加的位置监控。如前面所述的那样，所述安全系统25也可以用于保护其它的电子用电器，例如车辆中的无线电话或导航系统等，以例如拒绝其它车辆乘员、例如儿童进行的操作。为此系统25也可以包含多个开关装置1。
图2示出根据本发明的具有可平移移动的操作元件4的开关装置1。现在如果操作者30例如以其手指按压操作元件4，则可以实现不同的开关位置(例如开关位置0和1或者0-III)。每个所述开关位置可以与一个传递给控制单元10的相应的开关信号相匹配。与是否通过ID发生器13对操作者30进行正确的身份识别无关，没有设置开关装置1机械或机电式的锁定。通过检查/身份识别只是实现了当存在来自ID发生器13的相应的身份识别代码时，将现存的由开关装置1产生的开关信号由控制单元10继续传送给管理系统12或另一用电器。由此可以实现简单的开关装置1的结构。通过操作元件4操作的开关元件3可以由开关、光栅、按键或压电元件等组成。对于压电元件例如可以设想，测量向操作元件4施加的操作压力，以例如区分各单个的开关位置0或I或者0-III。为此开关装置1可以具有自己的逻辑单元或逻辑模块8，所述逻辑单元或逻辑模块8设置在壳体2中。同样可以在操作元件4的表面上设置附加的传感器元件，这用于对操作者30的指纹进行识别。对通过传感器元件测得的测量信号的分析处理同样可以通过逻辑模块8来实现。
为了进行电容的数据传输，设有大面积的电极5，该电极设置在操作元件4的内侧。该电极5例如可以通过粘接、蒸镀、焊接或用其它方式固定在操作元件4上。为了使操作元件4可以附加地接纳指示元件7，所述电容电极5具有开口，所述指示元件7设置在该开口中。所述开口例如可以由孔构成。所述电极5通过直接或间接的连接与控制单元10相连。当然，开关装置1也可以借助于插接件9与控制单元相连。这里也可以设想开关装置1与控制单元10光电地耦合或连接20。附加地在开关装置1的壳体2中设有另一个用于可选的能量传输单元15的电极17。该电极例如直接焊接到壳体2中。该电极17也可以直接或间接地与控制单元10相连。同样可以设想，该电极17也属于电极5并与电极5导电地连接。在这种情况下，则可以放弃使用电容的能量传输。可选地在图2中也可以设置线圈16，该线圈16同样可以向无电流的ID发生器13发送必要的电能。所述线圈16此时还构成能力传输单元15的元件。真正的从开关装置1向便携ID发生器13的能量传输优选在将ID发生器13移动到开关装置1附近时进行。如上所述，布置电极17是用于能量传输单元15的线圈的可选手段。为了改善通过线圈16进行的能量传输，电容电极5也可以在中央区域设置开口，在这里线圈16向后布置。也可以设想，线圈16在电极5的前面设置在操作元件4上，而不是如所示那样设置在电极5的后面。
在图3中示出根据本发明的开关装置1的另一个变型方案。在该变型方案中，开关元件3作为具有多个开关位置的旋转开关(例如0和I或0至III)示出。操作元件4的旋转方向用箭头4’表示。同样可以设想，为了使操作元件4旋转移动，可以进行旋转操作，换而言之，操作元件4可以附加地拉出或压入开关装置1中，由此可以实现附加的开关位置。由此可以与传统的具有机械钥匙的点火起动开关类似地直接使用该变型方案。在这种情况下，电容数据传输必需的电极5也可以在背侧或内侧设置在操作元件4上。电容电极5可以由导电的薄膜或层或格栅结构组成。这种开关装置1也可以设有能量传输单元15，以在紧急情况下能够向便携ID发生器13传输能量。为此在壳体2中，特别是在凸起6中装有线圈16。所述凸起同时用作用于将开关装置1保持在开关面板、仪表板等中的止挡元件。
如图4所示，开关装置1具有指示元件7，所述指示元件可以由多色的显示器组成，以指示开关单元1不同的开关状态或安全系统25不同的功能状态。当然也可以在壳体2或者甚至在操作元件4中设置多个指示件7。也可以设想，可以由指示元件7发出声音信号，特别是语音信号。
在图5中示出本发明的开关装置1的另一个实施例。该开关装置1的结构与图2的开关装置1相类似，其中，例如设有具有开关状态0和I的单级的开关元件3。这里也可以使用操作元件4作为按键或按压元件。真正的将操作元件4相应的操作状态分配给开关信号0或1的开关元件3只是示意性地示出。此外在操作元件4的内侧设有总共两个电极5和17，其中电极5设置成用于电容式的数据传输，而电极17用于向便携ID发生器13进行能量传输。这里环形的电极17包围圆形的电极5。同样可以设想，两个电极5、17可以互换，由此不会使开关装置1的工作方式发生改变。附加地在图5中示意性地示出插接件9的各单个插接触点。开关装置1优选通过标准插接件(插头)与控制单元10相连。代替电连接20也可以存在与控制单元10的光学或光电子的连接20。当然所述连接20也可以通过常用的接口或常见的数据总线规格来实现。最后在图6中示出开关装置1另一个根据本发明的变型方案的俯视图。该附图主要上示出了由指示元件7照明的操作元件4。通过现有的指示元件7至少可以在操作元件4上显示文字“ON”和“OFF”。为此操作元件4可以由透光的塑料制成。在操作元件4的后面可以设有具有透光的用于所述文字的区域23的薄膜23，所述薄膜从后面由指示元件27穿透照射，以便可以显示所述文字。为此，所述指示元件7可以由一个或多个光源、例如LED组成。指示元件7也可以发出不同颜色。前面所述的薄膜23有利地设计成导电的并用作大面积的电极5。同样可以设想，薄膜23本身可以用作(彩色)显示器并且本身发光。在这种情况下薄膜23也可以用作大面积的电极5。所述导电的薄膜23可以与大面积电极5的另一个部分导电地连接，所述部分例如设置在开关装置1的壳体2中。
最后应指出，本发明不限于所示的开关装置1或安全系统25的变型方案。这里没有明确地相互抵触，可以设想各技术特征的全部组合。所示的开关装置1或安全系统25的实施例也可以附加地具有没有示出的机械的、电的和/或电子的构件。
附图标记列表
1     开关装置
2     壳体
3     开关元件
4     操作元件
4’   用于4的移动方向的箭头
5     用于电容耦合的(电容)电极
6     凸起
7     指示元件
8     逻辑模块
9     插接件
10    控制单元
11    接收单元
12    管理系统
13    便携ID发生器
14    电绝缘部
15    能量传输单元
16    15的线圈
17    15的电极
18    19中的电极
19    座位
20    连接
21    无线电连接的标记
22    13中的电极
23    薄膜
24    23中的透光的区域
25    安全系统
30    操作者/个人
31    电阻R
32    电容C1
33    电容C2
34    电容C3

Claims (21)

1.一种用于无匙地起动或关闭用电器、特别是机动车中的发动机等和/或对机动车辆的重要功能部件进行解锁或锁定的开关装置(1)，该开关装置(1)具有至少一个被设置在壳体(2)中的开关元件(3)，所述开关元件(3)能够通过操作元件(4)操作，由此产生至少一个用于控制单元(10)的开关信号，其特征在于，在所述壳体(2)上设置有电极(5)，所述电极(5)与所述控制单元(10)相连，所述电极(5)用于向便携ID发生器(13)进行数据传输，并且所述电极(5)通过电容耦合(32，34)向所述便携ID发生器(13)进行数据传输，当所述控制单元(10)从所述开关元件(3)获得第一开关信号时，所述控制单元(10)向所述电极(5)传送经编码和/或经调制的第一信号。
2.根据权利要求1所述的开关装置(1)，其特征在于，所述开关元件(3)具有不同的开关位置，其中每个开关位置都与唯一的一个开关信号相匹配。
3.根据权利要求1或2所述的开关装置(1)，其特征在于，所述开关元件(3)通过所述操作元件(4)平移和/或旋转移动(4’)以占据不同的开关位置。
4.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的开关装置(1)，其特征在于，该开关装置(1)还设有至少另一开关元件(3)，所述另一开关元件(3)与所述控制单元(10)相连。
5.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的开关装置(1)，其特征在于，所述电极(5)具有电绝缘部(14)，通过所述电极(5)能够与所述ID发生器(13)进行电容耦合(32，34)。
6.根据权利要求5所述的开关装置(1)，其特征在于，所述操作元件(4)和/或所述壳体(2)被设置成用于所述电极(5)的电绝缘部(14)。
7.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的开关装置(1)，其特征在于，所述电极(5)被构造成多件式的。
8.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的开关装置(1)，其特征在于，所述电极(5)被设计成板形的和/或薄膜式的。
9.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的开关装置(1)，其特征在于，所述电极(5)被大面积地设置在所述操作元件(4)的表面和/或所述壳体(2)的表面的背面。
10.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的开关装置(1)，其特征在于，该开关装置(1)设有至少一个视觉和/或声音指示装置(7)，利用所述指示装置(7)能够显示信息。
11.根据权利要求10所述的开关装置(1)，其特征在于，所述视觉指示装置(7)包括至少一个LED或至少一个显示器。
12.根据权利要求10或11所述的开关装置(1)，其特征在于，该开关装置(1)具有被设置在所述指示装置(7)中或前方的导电薄膜(23)，该导电薄膜(23)具有透光区域(24)，该导电薄膜(23)部分地或完全地被用作所述电极(5)。
13.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的开关装置(1)，其特征在于，该开关装置(1)中设有具有支撑面的传感器元件，检查目标、特别是操作者(30)的手指能够支撑在所述支撑面上。
14.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的开关装置(1)，其特征在于，该开关装置(1)中设有能量传输单元(15)，该能量传输单元(15)能够将电能从所述开关装置(1)传输至所述便携ID发生器(13)，从而所述便携ID发生器(13)不需要自己的能量源或者能够在自己的能量源发生故障时保持工作。
15.根据权利要求13或14所述的开关装置(1)，其特征在于，所述开关装置(1)中设有线圈(16)或板形电极(17)，以使所述能量传输单元(15)能够进行感应式或电容式能量传输。
16.根据权利要求1至15中任一项权利要求所述的开关装置(1)，其特征在于，所述开关装置(1)能够被设置在方向盘之中或之上、特别是被设置在徽标区域内或被设置在缓冲面或手持面区域内。
17.根据权利要求1至15中任一项权利要求所述的开关装置(1)，其特征在于，所述开关装置(1)在车辆中能够被设置在换挡手柄上、中央控制台上、仪表板上的多功能操作单元上、车门的内饰覆层上、车顶棚上、车内后视镜上或者被设置在方向盘的左边或右边。
18.一种用于无匙地起动或关闭设备或装置、机动车中的方向盘或发动机的安全系统(25)，该安全系统(25)具有根据前述权利要求中任一项权利要求所述的开关装置(1)和便携ID发生器(13)，其中，能够在所述开关装置(1)和所述便携ID发生器(13)之间进行电容式数据传输，并且所述安全系统(25)还具有控制单元(10)，所述控制单元(10)控制所述开关装置(1)和所述ID发生器(13)之间的数据传输。
19.根据权利要求18所述的安全系统(25)，其特征在于，该安全系统(25)具有接收单元(11)，所述接收单元(11)通过无线电(21)接收来自所述便携ID发生器(13)的身份识别数据并将所述身份识别数据继续传输至所述控制单元(10)，所述控制单元(10)对接收到的所述身份识别数据进行期望/实际比较和/或分析处理，以便在得到正确的识别结果时对电动方向盘锁和/或发动机管理系统(12)发出相应的控制信号。
20.根据权利要求18或19所述的安全系统(25)，其特征在于，将所述ID发生器(13)结合到车辆的进入控制系统中使得所述便携ID发生器(13)能够进入可锁住的区域、特别是乘员内室。
21.根据权利要求18至20中任一项权利要求所述的安全系统(25)，其特征在于，该安全系统(25)在驾驶员座位(19)中具有电极(18)，该电极(18)被设计成大面积地与控制单元(10)相连，其中所述电极(18)用于通过电容耦合(33、34)向所述便携ID发生器(13)进行数据传输。
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