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TECHNISCHES GEBIET
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Dieses Dokument betrifft allgemein Fahrzeugkonsolen und insbesondere eine Fahrzeugkonsole mit einer elektrisch verriegelbaren Abdeckung, die für erhöhte Sicherheit sorgt.
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HINTERGRUND
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Es ist sehr wünschenswert, in den Innenräumen von Kraftfahrzeugen sichere Aufbewahrungsmöglichkeiten bereitzustellen. Besonders wichtig ist dies für Cabriolet-Fahrzeuge, bei denen der Fahrzeuginnenraum leicht zugänglich ist. Herkömmliche Lösungen bieten schlüsselbetätigte Verriegelungen in den Verschlusssystemen von Innenfachtüren, wie z. B. der Abdeckung oder Armlehne von Mittelkonsolen und Handschuhfachtüren, an. In jüngster Zeit gehen Fahrzeuge jedoch zu schlüssellosen Systemen über, und herkömmliche Schlüsselverriegelungen für eine gesicherte Aufbewahrung sind mit dieser Entwicklung unvereinbar, da sie vom Bediener verlangen, mit einem Schlüssel umzugehen und diesen zu handhaben, um das Verriegelungsmerkmal zu benutzen. Bei einem schlüssellosen Verriegelungssystem ist der Schlüssel häufig im Schlüsselanhänger gespeichert und soll nur für einen Notzugang verwendet werden. Er ist somit zur Verwendung beim Verriegeln und Entriegeln einer Innenfach- oder Türabdeckung nicht ohne Weiteres verfügbar.
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Dieses Dokument betrifft ein Fahrzeugkonsolensicherheitssystem, das eine elektronische Verriegelungsanordnung enthält, die durch den Fahrzeugbediener unter Nutzung eines ausgewählten Passworts aktiviert, bedient und deaktiviert werden kann, was für erhöhte Sicherheit und eine absolut schlüssellose Bedienung im Einklang mit modernen schlüssellosen Fahrzeugsystemen sorgt.
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KURZDARSTELLUNG
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In Übereinstimmung mit den vorliegend beschriebenen Zwecken und Vorteilen wird ein Fahrzeugkonsolensicherheitssystem bereitgestellt, das eine Konsole mit einem Körper, einer Abdeckung und einem integrierten Fach umfasst. Die Abdeckung ist zwischen einer geschlossenen Position, die das innere Fach verschließt, und einer geöffneten Position, die Zugang zu dem inneren Fach gestattet, verlagerbar. Eine elektronische Verriegelungsanordnung ist an der Abdeckung montiert und verriegelt die Abdeckung in der geschlossenen Position.
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Die Verriegelungsanordnung umfasst einen elektronischen Aktuator und einen Verschluss. In einer möglichen Ausführungsform ist der Verschluss eine Drehverschlussklinke. In einer möglichen Ausführungsform umfasst der Verschluss eine Feder zum Vorspannen der Drehverschlussklinke in eine verschlossene Position. Weiterhin wird in einer möglichen Ausführungsform ein Hebel an dem Verschluss getragen. Der Hebel gestattet jemandem, die Drehverschlussklinke zu lösen und eine Abdeckung zu öffnen.
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Ein elektronischer Aktuator ist mit einem Sperrelement verbunden, das durch den Aktuator zwischen einer verriegelten Position und einer entriegelten Position verlagerbar ist. In der verriegelten Position steht das Sperrelement in Eingriff mit dem Hebel, um so Lösen der Drehverschlussklinke und das Öffnen der Abdeckung zu verhindern.
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In einer möglichen Ausführungsform ist der elektronische Aktuator ein Linearaktuator, der in einem Hohlraum auf einer Unterseite der Abdeckung untergebracht ist. In einer möglichen Ausführungsform ist die Abdeckung eine Armlehne.
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In einer möglichen Ausführungsform ist an dem Körper ein Führungsnocken montiert, und an dem Sperrelement ist eine damit zusammenwirkende Führungsschiene vorgesehen. In einer möglichen Ausführungsform umfasst das Sperrelement zwei parallele vorstehende Führungsschienen, die mit zwei zusammenwirkenden Führungsnocken in Eingriff stehen, und zwei ausgerichtete vorstehende Anschläge, die mit der Drehverschlussklinke oder Hebeln an der Drehverschlussklinke in Eingriff stehen.
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In einer möglichen Ausführungsform umfasst das System eine Ummantelung zum Halten und Lagern des Verschlusses zwischen der Ummantelung und der Abdeckung. In dieser Ausführungsform kann/können der oder die Führungsnocken an der Ummantelung vorgesehen sein.
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In einer möglichen Ausführungsform ist der Aktuator betreibbar mit einem Steuermodul verbunden. Das Steuermodul umfasst eine Datenverarbeitungsvorrichtung. Weiterhin kann das Steuermodul einen Sprachprozessor umfassen, der Sprachbefehlen gestattet, die Abdeckung zu verriegeln und entriegeln. Weiterhin kann das Steuermodul eine Humanschnittstelle umfassen, die es einem Bediener gestattet, einen Code einzugeben, um die Abdeckung zu verriegeln und entriegeln. Eine solche Humanschnittstelle kann einen Monitor mit einem Berührungsdisplay zum Eingeben des Codes umfassen.
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In jeder der möglichen Ausführungsformen kann die elektronische Verriegelungsanordnung vollständig dem Blick verborgen sein, wenn die Abdeckung in der geschlossenen Position ist.
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In der folgenden Beschreibung werden mehrere bevorzugte Ausführungsformen des Fahrzeugkonsolensicherheitssystems gezeigt und beschrieben. Wie zu erkennen sein sollte, sind andere verschiedene Ausführungsformen des Fahrzeugkonsolensicherheitssystems möglich, und seine mehreren Details sind in verschiedenen, offensichtlichen Aspekten modifizierbar, ohne vom in den folgenden Ansprüchen dargelegten und beschriebenen System abzuweichen. Dementsprechend sollten die Zeichnungen und Beschreibungen als von veranschaulichender Natur und nicht als einschränkend verstanden werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die beigefügten Zeichnungen, die hierin aufgenommen werden und Teil der Beschreibung sind, stellen mehrere Aspekte des Fahrzeugkonsolensicherheitssystems dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, bestimmte Prinzipien davon zu erläutern. In den Zeichnungen ist:
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1 eine perspektivische Ansicht des Fahrzeugkonsolensicherheitssystems mit der Abdeckung in der geschlossenen Position,
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2 eine detaillierte perspektivische Ansicht, die den Teil der Verschlussklinke, der mit dem Schließzapfen in Eingriff steht, um die Abdeckung in der geschlossenen Position zu verriegeln, und den Scharniermechanismus zum schwenkbaren Sichern der Abdeckung am Körper der Konsole darstellt,
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3 eine detaillierte perspektivische Ansicht, die den am Körper der Konsole vorgesehenen Schließzapfen darstellt,
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4 eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht der an der Abdeckung montierten elektronischen Verriegelungsanordnung,
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5 eine detaillierte Ansicht der in einem Hohlraum auf einer Unterseite der Abdeckung untergebrachten elektronischen Verriegelungsanordnung, wobei die Anordnung in der entriegelten Position ist,
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6 eine detaillierte perspektivische Ansicht, welche die Translation des Sperrelements in die verriegelte Position unterhalb eines der Hebel an der Drehverschlussklinke darstellt,
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6a eine detaillierte Querschnittsdarstellung der Struktur zum Führen des Sperrelements, wenn es sich translatorisch zwischen der entriegelten und verriegelten Position bewegt,
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7 eine detaillierte Ansicht, welche die elektronische Verriegelungsanordnung in der verriegelten Position darstellt,
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8 eine detaillierte Querschnittsansicht, die ebenfalls die Anordnung in der verriegelten Position darstellt,
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9 eine schematische Blockdarstellung des Steuersystems für die elektronische Verriegelungsanordnung.
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Nun wird ausführlich Bezug auf die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen des Fahrzeugkonsolensicherheitssystems genommen, von denen einige als Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nun wird Bezug auf 1 genommen, die eine Fahrzeugkonsole 10 mit einem Körper 12 und einer Abdeckung 14 darstellt. Wie in 2 dargestellt ist, ist die Abdeckung 14 mittels des Scharniers 16 schwenkbar an dem Körper 12 montiert. Somit ist die Abdeckung 14 zwischen der in 1 dargestellten geschlossenen Position und der in 2 dargestellten geöffneten Position verschwenkbar. Wenn die Abdeckung 14 in der geöffneten Position ist, hat ein Bediener Zugang zu dem Innenfach 18, das in dem Konsolenkörper 12 vorgesehen ist.
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Wie in 2–7 dargestellt ist, wird eine elektronische Verriegelungsanordnung 20 in einem Hohlraum 22 in der Abdeckung 14 hinter einer inneren Abdeckplatte 24 bereitgestellt. Die elektronische Verriegelungsanordnung 20 umfasst einen Aktuator 26, einen Verschluss 28, ein Sperrelement 30 und eine Ummantelung 32.
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In der dargestellten Ausführungsform umfasst der Aktuator 26 einen Getriebemotorlinearaktuator, ähnlich der Art, die im Inneren von Türen für die Türverriegelungen von Kraftfahrzeugen genutzt wird. Ein solcher Getriebemotorlinearaktuator 26 ist unempfindlich gegen Trägheitseffekte, die bei einem Unfall oder in einer Situation mit hoher Querbeschleunigung auftreten würden. Dementsprechend wird die Verriegelungsanordnung 20 nicht spontan eingreifen oder nicht eingreifen, wenn hohe Querbeschleunigungskräfte auftreten.
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Ein Verschluss 28 umfasst eine Drehverschlussklinke mit einer vorstehenden Klinke 34, die mit einem an dem Konsolenkörper 12 getragenen Schließzapfen 36 (siehe 3) in Eingriff steht und einrastet, wenn die Abdeckung 14 in der geschlossenen Position ist. Wie ebenfalls in 3 dargestellt ist, kann das Innenfach 18 der Konsole 10 mit einem Gleichstromauslass 38 und einem Anschluss für eine elektronische Vorrichtung, wie z. B. einem USB-Anschluss 40, ausgestattet sein.
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Wie weiterhin dargestellt ist, umfasst der Verschluss 28 auch zwei vorstehende Hebel 42, die mit in der Abdeckung 14 vorgesehenen Aussparungen 44 ausgerichtet sind, so dass sie durch den Bediener leicht mit den Fingern in Eingriff genommen und gehandhabt werden können, um die Klinke 34 von dem Schließzapfen 36 zu lösen und die Abdeckung zu öffnen, wenn die elektronische Verriegelungsanordnung 20 in der entriegelten Position ist.
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Das Sperrelement 30 umfasst eine erste Öse 46, die mit dem Aktuatorarm 48 des Aktuators 26 verbunden ist. Weiterhin umfasst das Sperrelement 30 zwei parallele vorstehende Führungsschienen 50 gegenüber der Öse 46 und zwei ausgerichtete vorstehende Anschläge 52, die in einem zu den Führungsschienen 50 senkrechten Winkel in entgegengesetzten Richtungen vorstehen. Wie nachstehend näher beschrieben wird, stehen, wenn das Sperrelement 30 in der Verriegelungsposition ist, die Anschläge 52 angrenzend an die Hebel 42 in Eingriff mit dem Drehverschluss 28, um das Lösen der Klinke 34 von dem Schließzapfen 36 und das Öffnen der Abdeckung 14 zu verhindern.
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Der Verschluss 28 ist in den ausgerichteten Nuten 54 in den entlang der inneren Oberfläche der äußeren Wand der Abdeckung 14 vorgesehenen Verstärkungsrippen 56 montiert. Die Ummantelung 32 liegt über dem Drehverschluss 28 und fungiert dazu, den Drehverschluss in den Nuten 54 zu lagern, so dass der Drehverschluss um die innere Achse 60 schwenkt. Die Ummantelung 32 kann durch Stege 62, die in passenden Klammern 64 an der Abdeckung 14 aufgenommen werden, und Schraubbefestigungselemente (nicht gezeigt), die in den Öffnungen 65 an der Ummantelung und den an der Abdeckung vorgesehenen Schraubansätzen 66 aufgenommen werden, in ihrer Position gesichert werden. Wenn sie korrekt in ihrer Position gesichert ist, erstreckt sich die an dem Verschluss 28 vorgesehene vorstehende Klinke 34 durch die Öffnung 68 in der Ummantelung 32. Eine Blattfeder (nicht gezeigt) spannt den Drehverschluss 28 in eine Position vor, damit er mit dem Schließzapfen 38 in Eingriff steht, wenn die Abdeckung 14 in der geschlossenen Position ist.
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Nun wird Bezug auf 5 genommen, die das Sperrelement 30 in der entriegelten Position darstellt. Wie beim Betrachten von 5 zu erkennen sein sollte, steht, wenn das Sperrelement 30 in der entriegelten Position ist, der Drehverschluss 28 nicht in Eingriff mit dem Verriegelungselement. Dementsprechend kann der Bediener den Drehverschluss 28 durch Ineingriffnehmen der Hebel 42 mit seinen Fingern handhaben. Um die Abdeckung 14 zu öffnen und Zugang zu dem Innenfach 18 der Konsole 10 zu erlangen, nimmt der Bediener die Steuerungsoberfläche eines der beiden Hebel 42 in Eingriff und schwenkt durch Bewegen des Hebels hin zur Abdeckung 14 (siehe Aktionspfeil A in 1) den Verschluss 28 um die Achse 60. Diese Drehbewegung fungiert dazu, die Klinke 34 von dem Schließzapfen 36 zu lösen. Die Ausübung fortgesetzter Hebekraft auf eines der beiden Hebel 42 gestattet es dem Bediener, die Abdeckung 14 in die in 2 dargestellte Position aufzuschwenken.
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Wenn die Abdeckung 14 in der in 1 dargestellten geschlossenen Position ist, kann die elektronische Verriegelungsanordnung 20 aktiviert werden, um die Abdeckung in ihrer Position zu verriegeln. Wenn dies getan wird, verlagert der Aktuator 26 das Sperrelement 30 in der Richtung des Aktionspfeils B in 6, so dass sich das Sperrelement von der in 5 dargestellten entriegelten Position in die in 7 und 8 dargestellte verriegelte Position bewegt. In der verriegelten Position sind die Anschläge 52 an dem Sperrelement 30 über den an den Hebeln 42 befestigten Armen 74 des Drehverschlusses 28 positioniert. In der Folge wird, wenn eine Person versucht, durch Ineingriffnehmen der Hebel 42 den Drehverschluss 28 zu drehen, eine Drehbewegung durch einen Eingriff der Arme 74 mit den Anschlägen 52 verhindert. In der Folge wird sich der Drehverschluss 28 nicht ausreichend drehen, um die Klinke 34 von dem Schließzapfen 36 zu lösen, und daher ist die Abdeckung 14 verriegelt und in der geschlossenen Position gesichert.
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Um Zugang zu dem Innenfach zu erlangen, muss die elektronische Verriegelungsanordnung 20 aktiviert werden, um das Sperrelement 30 in die in 5 dargestellte entriegelte Position zurückzuführen, um für Freiraum zu sorgen, damit eine Person den Drehverschluss 28 drehen und die Klinke 34 von dem Schließzapfen 36 lösen kann.
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Es versteht sich, dass das Sperrelement 30 für eine ungehinderte Translation bezogen auf die Abdeckung 14 zwischen der verriegelten und entriegelten Position getragen wird, während es auch vorgespannt wird, um jegliches Klappern zu verhindern. Konkreter ist das Sperrelement 30 fest an einem Ende an dem Aktuatorarm 48 gesichert und wird am anderen durch die Führungsschienen 50 geführt.
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Wie am besten in 6a dargestellt ist, umfassen die Führungsschienen 50 jeweils (a) eine Nut 80, die in die innere Oberfläche der Abdeckung 14 eingeformte Rippen 82 aufnimmt und auf diesen läuft, und (b) einen Vorsprung 84, der in einem damit zusammenwirkenden Kanal 86, der in der Ummantelung 32 gebildet ist, aufgenommen wird und diesen entlang läuft. Somit werden die Führungsschienen für eine ungehinderte Gleitbewegung zwischen der Abdeckung 14 und der Ummantelung 32 gelagert. Integrierte, eingeformte Federn 88, die in dem Sperrelement 30 gebildet sind, stehen in Eingriff mit der oberen Oberfläche der Scharnierplatte 90 und halten das Element eng an der Abdeckung, um jegliches Klappergeräusch zu verhindern (siehe 4, 5 und 6).
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Nun wird Bezug auf 9 genommen, die ein Blockdiagramm des mechanischen Steuerkreises 89 für das Fahrzeugkonsolensicherheitssystem ist. Wie dargestellt ist, ist der Linearaktuator 26 durch eine Steuerleitung 92 mit einem Karosseriesteuermodul (body control module, BCM) 94 verbunden. Das BCM 94 umfasst eine Datenverarbeitungsvorrichtung mit einem Hauptprozessor 96, einem Speicher 98, einer Netzwerkschnittstelle 100, einer Humanschnittstelle 102, einer Anzeigevorrichtung, wie z. B. einer Multifunktionsanzeige mit Berührungsdisplayfähigkeit 104 und einem Sprachprozessor 106, die alle über einen Kommunikationsbus 108 miteinander kommunizieren. Das BCM 94 führt mehrere elektrisch basierte Karosserieinnenraumfunktionen aus, darunter beispielsweise Innenverriegelung, Fernentriegelung, Innenlicht, Außenlicht, Windschutzscheibenwischersteuerung und dergleichen. In einigen Ausführungsformen kann das BCM 94 auch dazu fungieren, Unterhaltungsfunktionen (z. B. Radio, CD-Player, elektronische UKW-Abstimmung (electronic tuning control, ETC) und Kommunikationsfunktionen, wie z. B. Telefon- und Internetverbindungen über ein drahtloses Netzwerk) zu steuern. In einigen Ausführungsformen ist das BCM 94 durch einen Kommunikationsbus mit anderen Steuermodulen verbunden, die eine oder mehrere dieser zusätzlichen Funktionen bereitstellen.
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In der dargestellten Ausführungsform kann die Sicherheit des Systems gesteuert werden, indem ein Code erforderlich ist, um die Konsolenabdeckung 14 zu verriegeln und entriegeln. In einer möglichen Ausführungsform erfolgt dies mithilfe von Sprachanweisungen. Beispielsweise kann der Bediener äußern: „Verriegele Fahrzeugkonsole, Sicherheitscode LDS 1915." Der Sprachprozessor 106 würde die Sprachanweisung verarbeiten und zusammen mit dem Hauptprozessor 96 operieren, um dem Aktuator 26 über die Steuerleitung 92 ein Steuersignal bereitzustellen, das bewirkt, dass das Sperrelement 30 in die verriegelte Position platziert wird. Eine ähnliche Sprachanweisung könnte genutzt werden, um die Abdeckung 14 zu entriegeln. Alternativ könnte der Bediener die Berührungsbildschirmvorrichtung 104 nutzen, um den Code einzugeben, der nötig ist, um die Abdeckung 14 der Konsole 10 zu verriegeln und entriegeln. In weiteren Ausführungsformen könnte die Konsolenabdeckung 14, wenn es gewünscht wird, über eine drahtlose Internetverbindung über die Netzwerkschnittstelle 100 des BCM 94 ferngesteuert verriegelt oder entriegelt werden. In jeder der Ausführungsformen versteht es sich jedoch, dass der Sicherheitscode bereitgestellt werden muss.
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Zusammenfassend ergeben sich aus dem Anwenden der vorliegend offenbarten Konzepte zahlreiche Vorteile. Vorteilhafterweise wird ein Fahrzeugkonsolensicherheitssystem bereitgestellt, das es einem Besitzer/Bediener eines Fahrzeugs gestattet, die Abdeckung 14 der Konsole 10 sicher in ihrer Position zu verriegeln 20, ohne einen Schlüssel zu verwenden. Die Verriegelung 20 kann durch den Besitzer/Bediener unter Verwendung eines ausgewählten Passworts aktiviert/deaktiviert werden. Da der Verriegelungsaktuator 26 mit dem BCM 94 verbunden ist und durch dieses gesteuert wird, kann die Abdeckung 14, wenn es gewünscht wird, mit den Fahrzeugtürverriegelungen verriegelt und entriegelt werden. Das Merkmal kann im „Parkservice-Modus“ programmiert werden, so dass das Fahrzeug fahrbar ist, aber die Abdeckung 14 verriegelt bleibt. Dies gestattet höchste Sicherheit und Vielseitigkeit. Für diejenigen, die es bevorzugen, können Sprachanweisungen genutzt werden, um die Bedienung der Verriegelungsanordnung 20 zu steuern. Darüber hinaus ist in der dargestellten Ausführungsform die elektronische Verriegelungsanordnung 20 in einem Hohlraum 22 der Abdeckung 14 unter der inneren Abdeckplatte 24 vollständig dem Blick verborgen, was für eine ästhetisch ansprechende Ausführung sorgt, die gegen unbefugtes Benutzen geschützt ist.
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Das Vorstehende dient Veranschaulichungs- und Beschreibungszwecken. Es soll nicht erschöpfend sein oder die Ausführungsformen auf die präzise offenbarte Form einschränken. Im Licht der obigen Lehren sind offenkundige Modifikationen und Variationen möglich. Beispielsweise wird zwar eine Drehklinke dargestellt und beschrieben, es versteht sich, dass der Verschluss eine andere Konstruktion aufweisen könnte, darunter u. a., die eines Zwei-Klinken-Verschlusses oder eines in einer ebenen Einrastgeometrie wirkenden Ein-Klinken-Verschlusses. All diese Modifikationen und Variationen liegen im Umfang der beigefügten Ansprüche, wenn sie entsprechend der Breite, zu der sie den Regeln entsprechend, juristisch und gerechterweise berechtigt sind, interpretiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- „Verriegele Fahrzeugkonsole, Sicherheitscode LDS 1915.“ [0038]
