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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Kraftfahrzeugschlüssel
mit integrierter Anzeige nach dem Oberbegriff von Patentanspruch
1.
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Kraftfahrzeugschlüssel mit integrierten Anzeigen
sind aus dem Stand der Technik bereits in verschiedenen Ausführungsformen
bekannt. So ist zum Beispiel in der
DE 195 01 777 A1 ein elektronischer Kraftfahrzeugschlüssel offenbart,
der in bekannter Weise als Fernbedienung die Türen eines Kraftfahrzeugs entriegeln
und verriegeln kann. Zusätzlich
zu dem hierfür
erforderlichen Sender enthält
der Schlüssel
einen Empfänger,
der mit einem entsprechenden Sender des Kraftfahrzeugs in Kommunikationsverbindung
steht, wobei der Sender des Kraftfahrzeugs mit Verschluss-Erfassungssensoren
an den Türen des
Kraftfahrzeugs gekoppelt ist, welche den Verschlusszustand der Kraftfahrzeugtüren erfassen.
Der Kraftfahrzeugschlüssel
ist ferner mit einer optischen Anzeigevorrichtung bestehend aus
wenigstens, einer Leuchtdiode versehen, um den Verschlusszustand der
Kraftfahrzeugtüren
entsprechend dem durch die Verschluss-Erfassungssensoren und vom
Sender des Kraftfahrzeugs an den Empfänger des Schlüssels übertragenen
Signal dem Benutzer des Schlüssels
anzuzeigen, so dass der Benutzer auf einfache Weise erkennen kann,
ob die Türen
des Kraftfahrzeugs offen oder verschlossen sind.
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Ein ähnlicher Kraftfahrzeugschlüssel ist
in der
DE 299 11 232
U1 beschrieben. Dieser Schlüssel ist ebenfalls mit einem
Sender zum Ver- und Entriegeln der Kraftfahrzeugtüren und
einem Empfänger zum
Empfangen eines Verschlusszustandssignals der Kraftfahrzeugtüren vom
Kraftfahrzeug ausgestattet. Der Verschlusszustand der Kraftfahrzeugtüren wird
dem Benutzer über
eine optische Anzeigeeinrichtung am Schlüssel in Form einer oder mehrerer Leuchtdioden
oder einer LCD-Anzeige und/oder alternativ über ein akustisches Signal
angezeigt.
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Ferner offenbart die
DE 196 06 740 C2 einen Kraftfahrzeugschlüssel, bei
dem der Verschleiß durch
Schließvorgänge überwachbar
ist. Zu diesem Zweck weist der Schlüssel eine Vorrichtung zum Erfassen
eines Schließvorgangs
sowie einem Speicherchip, in dem die Anzahl der Schließvorgänge gespeichert
wird, auf. Außerdem ist
der Schlüssel
mit einer Anzeigeeinheit in Form von Leuchtdioden oder einem Zifferndisplay
versehen, das durch den Speicherchip entsprechend der gespeicherten
Anzahl Schließvorgänge aktivierbar
ist. Dem Benutzer kann auf diese Weise angezeigt werden, dass der
Kraftfahrzeugschlüssel
aufgrund Verschleiß sicherheitshalber
ausgetauscht werden sollte.
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Ein Kraftfahrzeugschlüssel mit
einer komplexeren Anzeigeeinheit ist zum Beispiel aus der
DE 199 16 308 A1 bekannt.
In diesem Fall weist der Schlüssel
einen Energiespeicher, einen Mikroprozessor mit Zeitgeber und Speicher,
einen Transponder, einen Signalgeber und eine Anzeigevorrichtung
auf. Die Anzeigevorrichtung besteht aus mehreren LEDs oder einem
LCD-Modul. Der Kraftfahrzeugschlüssel
dient neben dem üblichen
Ver- und Entriegeln der Fahrzeugtüren auch als Kommunikationsmittel
zwischen dem Benutzer, einem Parkautomaten und einer elektronischen
Parkanzeige im Fahrzeug. Insbesondere zeigt die Anzeigevorrichtung
des Schlüssels
dem Benutzer bei einem geparkten Fahrzeug, für das über einen Parkautomaten Parkgebühren zu
entrichten sind, relevante Daten in Zusammenhang mit dem Parken,
wie beispielsweise Parkanfangszeit, Parkendzeit, Parkort, Parkgebühr, Parkguthaben
und dergleichen, an. Aufgrund der möglichen Vielfalt der anzuzeigenden
Daten ist die Anzeigevorrichtung in diesem Fall größer und
komplexer als bei den oben beschriebenen herkömmlichen Kraftfahrzeugschlüsseln auszubilden.
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Während
die Integration von Anzeigeeinheiten in Form einiger weniger LEDs
in einem Kraftfahrzeugschlüssel
heutzutage problemlos möglich
ist, sind dem Einbau von größeren Anzeigeeinheiten
für komplexere
Anzeigen insbesondere aufgrund der Größe herkömmlicher Kraftfahrzeugschlüssel enge Grenzen
gesetzt. So bietet zum Beispiel ein typischer Kraftfahrzeugschlüssel der
Anmelderin eine maximale ebene Fläche am Schlüsselkörper von nur etwa 19 cm2. Ein weiteres Problem stellt der Energieverbrauch
der Anzeigeeinheit und der zugehörigen Steuerung
dar, da ein Kraftfahrzeugschlüssel
nur wenig Platz für
Batterien oder dergleichen Energiespeicher bietet. Außerdem ist
der Kraftfahrzeugschlüssel und
damit auch dessen Anzeigeeinheit als täglicher Gebrauchsgegenstand
regelmäßigen mechanischen Beanspruchungen
ausgesetzt, was insbesondere bei herkömmlichen Anzeigeeinheiten mit
Glasabdeckung nachteilig ist.
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Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung einen Kraftfahrzeugschlüssel mit integrierter Anzeige
bereitzustellen, dessen Anzeigeeinheit die oben genannten Nachteile
herkömmlicher Anzeigeeinheiten
vermeidet. Insbesondere soll die Anzeigeeinheit auch auf den kleinen
und gegebenenfalls gekrümmten
Flächen
von Kraftfahrzeugschlüsseln
einfach und sicher anbringbar sein. Weiter soll die Anzeigeeinheit
den mechanischen Belastungen eines Kraftfahrzeugschlüssels standhalten
können sowie
möglichst
Energie verbrauchen.
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Diese Aufgaben werden durch einen
Kraftfahrzeugschlüssel
mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche 2 bis
8.
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Der Kraftfahrzeugschlüssel gemäß der vorliegenden
Erfindung besitzt einen Schlüsselkörper, der
einen Energiespeicher, eine Steuerung, einen Empfänger für Informations-
und/oder Steuersignale und eine Anzeigeeinheit aufweist. Als Anzeigeeinheit wird
erfindungsgemäß eine elektrophoretische
Anzeige vewendet.
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Elektrophoretische Anzeigen bieten
verschiedene Vorteile. So sind elektrophoretische Anzeigen insbesondere
flexibel, so dass sie auch auf unebenen Substraten montiert werden
können,
sie verbrauchen wenig Energie, sie sind robust und relativ einfach
anzubringen. Elektrophoretische Anzeigen sind bereits grundsätzlich aus
dem Stand der Technik bekannt, ihre) grundsätzlicher) Aufbau und Funktionsweise
werden weiter unten näher
beschrieben.
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Aufgrund der genannten Vorteile elektrophoretischer
Anzeigen eignen sich diese besonders für Anzeigeeinheiten von Kraftfahrzeugschlüsseln. Die Flexibilität dieser
Anzeigentechnik ermöglicht
das Aufbringen nicht nur auf ebenen, sondern auch auf gekrümmten Flächen, so
dass insgesamt für
die Montage an einem Kraftfahrzeugschlüssel größere Bereiche zur Verfügung stehen.
Da die elektrophoretische Anzeige einen Anzeigezustand ohne weitere Energiezufuhr über einen
längeren
Zeitraum aufrechterhalten kann und nur zum Wechseln der angezeigten
Informationen eine relativ geringe angelegte Spannung benötigt, ist
der Energieverbrauch solcher Anzeigeeinheiten insgesamt sehr gering.
Aus diesem Grund wird nur ein relativ kleiner Energiespeicher benötigt, der
auch im begrenzten Raum eines Kraftfahrzeugschlüssels untergebracht werden
kann. Ferner sind elektrophoretische Anzeigen mechanisch belastbarer
als herkömmliche
Anzeigevorrichtungen mit Glasabdeckung, so dass sie auch den üblichen
Anforderungen eines Kraftfahrzeugschlüssels genügen. Da zudem die Montage elektrophoretischer
Anzeigen einfach durch „Bedrucken" oder „Beschichten" des Untergrunds
erfolgen kann, sind derartige Anzeigen auch für die kostengünstige Massenfertigung
und damit auch für
die Fertigung von Kraftfahrzeugschlüsseln geeignet.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
der Energiespeicher des Schlüssels
mit einer Solarzelle, die am Schlüsselkörper angebracht ist, und/oder
mit einem elektrischen Anschluss zur Verbindung mit dem Bordnetz über das
Zündschloss
des Kraftfahrzeugs verbunden. Alternativ könnte der Energiespeicher auch
eine im Schlüsselkörper angeordnete
Batterie enthalten. Der Energiespeicher kann dabei gleichzeitig
der Energiespeicher für
die üblichen
Funktionalitäten
(Verriegeln, Entriegeln der Kraftfahrzeugtüten) des Kraftfahrzeugschlüssels sein.
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In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Empfänger
des Schlüssels
mit einem Sender des Kraftfahrzeugs und/oder mit einem externen
Sender gekoppelt. Von diesem Sender empfängt der Empfänger des
Schlüssels
Informations- und/oder Steuersignale für die Anzeigeeinheit. Beispielsweise
kann der Sender des Kraftfahrzeugs mit dem internen Navigationssystem
des Kraftfahrzeugs verbunden sein, so dass auf der Anzeigeeinheit
des Kraftfahrzeugschlüssels
die aktuellen Standortdaten bei Verlassen des Kraftfahrzeugs angezeigt
werden können.
Ebenso kann der Kraftfahrzeugschlüssel Signale zum Beispiel von
einem externen Sender einer Autovermietung empfangen, um dem Benutzer
Information betreffend die Autovermietung, die Rückgabestation des geliehenen
Kraftfahrzeugs und dergleichen anzuzeigen.
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Vorzugsweise erfolgt der Austausch
von Informations- und/oder Steuersignalen drahtlos, d. h. der Empfänger ist
ein Infrarot-, Ultraschall- oder Funk-Empfänger, der mit einem entsprechenden Sender
in Kommunikationsverbindung steht.
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Die obigen sowie weitere Vorteile
und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf
die beiliegende Zeichnung näher
beschrieben. Darin zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugschlüssels mit integrierter Anzeige
gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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2 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung
des Grundaufbaus und der Funktionsweise einer elektrophoretischen
Anzeige.
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Der in 1 dargestellte
Kraftfahrzeugschlüssel 10 besteht
im wesentlichen aus einem Schlüsselkörper 12 und
einem Schlüsselbart 14,
der an dem Schlüsselkörper 12 befestigt
ist. Alternativ kann der Kraftfahrzeugschlüssel 10 auch ausschließlich aus
dem Schlüsselkörper 12 aufgebaut
sein.
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In dem Schlüsselkörper 12 des Kraftfahrzeugschlüssels sind
die üblichen
elektronischen Vorrichtungen für
die Verriegelungs- und Entriegelungsfunktionen der Kraftfahrzeugtüren und
die Zündschlossfunktionen
enthalten. Ferner weist der Schlüsselkörper 12 auch
mehrere Bedienelemente (nicht dargestellt) zum Beispiel in Form
von Tasten oder Knöpfen
zum Betätigen
beispielsweise der Verriegelungs- oder Entriegelungsfunktion der
Kraftfahrzeugtüren
auf. Da die genannten Elemente bereits hinlänglich aus dem Stand der Technik
bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, wird
auf eine nähere
Beschreibung dieser Elemente im Rahmen dieser Erfindung verzichtet.
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Zusätzlich weist der Schlüsselkörper 12 einen
Energiespeicher, eine Steuerung, einen Empfänger für Informations- und/oder Steuersignale
und eine Anzeigeeinheit 16 auf. Die Anzeigeeinheit 16 ist auf
einer Hauptfläche
des Schlüsselkörpers 12 aufgebracht,
wobei diese Hauptfläche
nicht notwendigerweise vollständig
eben sein muss. Der Energiespeicher, die Steuerung und der Empfänger sind
im Innern des Schlüsselkörpers 12 untergebracht.
Der Energiespeicher kann wahlweise eine Batterie enthalten, mit
einer Solarzelle an einer Außenseite
des Schlüsselkörpers verbunden
sein und/oder mit einem elektrischen Anschluss zum Laden über das
Zündschloss
aus dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs verbunden sein. Aufgrund des
geringen Energieverbrauchs der Anzeigeeinheit, wie später erläutert, kann
als Energiespeicher der Energiespeicher für die oben genannten üblichen
Funktionalitäten
des Schlüssels 10 genutzt
werden, so dass vorzugsweise nur ein Energiespeicher im Schlüsselkörper 12 des Kraftfahrzeugschlüssels benötigt wird.
Die Steuerung kann insbesondere einen Mikroprozessor enthalten und
ist mit dem Energiespeicher, dem Empfänger und der Anzeigeeinheit
zur Steuerung derselben verbunden. Der Empfänger ist mit einem entsprechenden
Sender im Kraftfahrzeug oder mit einem entsprechenden externen Sender
gekoppelt bzw. steht mit diesem in Kommunikationsverbindung, wobei
der Empfänger
zur drahtlosen Kommunikationsverbindung bevorzugt als Infrarot-,
Ultraschall- oder Funk-Empfänger
ausgebildet ist.
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Als Anzeigeeinheit
16 des
Kraftfahrzeugschlüssels
wird gemäß der vorliegenden
Erfindung eine elektrophoretische Anzeige eingesetzt. Elektrophoretische
Anzeigen sind grundsätzlich
bereits aus dem Stand der Technik bekannt und beispielsweise in
den Druckschriften
WO-A-99/10767 und
WO-A-99/10769 ausführlich im
Detail beschrieben.
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Da für den Kraftfahrzeugschlüssel 10 der vorliegenden
Erfindung keine spezielle elektrophoretische Anzeige 16 benutzt
werden muss, sondern der Fachmann vielmehr prinzipiell eine beliebige
elektrophoretische Anzeige auswählen
kann, sollen im Rahmen der vorliegenden Erfindung nur der grundsätzliche
Aufbau und die grundsätzliche
Funktionsweise von elektrophonetischen Anzeigen näher erläutert werden.
Für weitere
Einzelheiten wird insbesondere auf die beiden genannten Druckschriften
verwiesen.
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Eine typische elektrophoretische
Anzeige 16 ist schematisch in 2 dargestellt. Sie weist mehrere Kapseln 18 auf,
die in einem Bindemittel 20 verteilt sind. Das Bindemittel 20 ist
ein nicht-leitendes Mittel mit haftenden Eigenschaften, das die
darin verteilten Kapseln 18 schützt und ferner Elektroden 22, 22' mit der Kapseldispersion
verbindet. In den Kapseln 18 sind mehrere Partikel 24 einer
oder mehrerer unterschiedlicher Arten eingeschlossen, die in einem
Suspensionsfluid 26 verteilt sind. Geeignete Materialien für das Bindemittel 20,
die Kapseln 18, die Partikel 24 und das Suspensionsfluid 26 sind
zum Beispiel in den bereits genannten Druckschriften WO-A-99/10767
und WO-A-99/10769 aufgezählt.
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Bei Anlegen eines elektrischen Feldes über die
Elektroden 22, 22' durch
eine Spannungsquelle 28 an die Kapseln 18 im Bindemittel 20 wandern
die Partikel 24 je nach Polarität des angelegten elektrischen
Feldes und den Eigenschaften der Partikel 24 zu einer der
beiden Elektroden 22, 22', wie dies in 2 veranschaulicht ist. Wandern die Partikel 24 zu der
dem Benutzer zugewandten Seite der Anzeigeeinheit, streuen sie dort
das auf die Anzeigeeinheit treffende Licht; wandern die Partikel 24 bei
entgegengesetzter Polarität
des elektrischen Feldes zur Rückseite
der Anzeigeeinheit 16, so erscheint die Anzeige dunkel.
Der Zustand der Partikel 24 in der Kapsel 18 und
damit der Anzeigezustand der Anzeigeeinheit 16 bleiben
bei bistabilen oder multistabilen elektrophoretischen Anzeigen über einen
längeren
Zeitraum oder bis zum Anlegen eines anderen elektrischen Feldes
bestehen. Mittels der dem Fachmann zum Beispiel aus den beiden genannten
Druckschriften bekannten Modifikationen dieses Grundaufbaus lassen
sich so durch Anlegen eines elektrischen Feldes an die Kapseln 18 verschiedene
Informationen anzeigen.
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Die Vorteile der elektrophoretischen
Anzeige sind insbesondere die Flexibilität derart aufgebauter Anzeigeeinheiten,
so dass sie nahezu auf jeden Untergrund und vor allem auch auf unebene
oder flexible Substrate aufgebracht werden können, der geringe Energieverbrauch,
da Energie nur zum Wechseln der Anzeige und dies nur in relativ
geringem Maß benötigt wird,
ihre mechanische Robustheit im Gegensatz von zum Beispiel LCD-Modulen,
und ihre einfache und für
die Massenfertigung geeignete Montagemöglichkeit mittels „Bedrucken" oder „Beschichten" des Substrats mit
dem die Kapseln enthaltenden Bindemittel. Aufgrund dieser Vorteile
eignen sich elektrophoretische Anzeigen als Anzeigeeinheiten 16 von Kraftfahrzeugschlüsseln 10,
die starken mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, wenig Platz
für Energiespeicher
bieten und insbesondere nur relativ kleine ebene Flächen für die Anzeigeeinheit
aufweisen.
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Ein mögliches Anwendungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugschlüssels mit
integrierter Anzeige ist zum Beispiel die Anzeige von Informationen
betreffend den Zustand und den Standort des Kraftfahrzeugs bei Verlassen
des Kraftfahrzeugs. Bei Abstellen der Fahrzeugzündung werden diese Informationen
an den Empfänger
des Schlüssels übertragen
und auf dessen Anzeigeeinheit angezeigt. Insbesondere kann der Standort
des Kraftfahrzeugs durch den jeweiligen Straßennamen angezeigt werden,
wobei dieser aus dem im Kraftfahrzeug installierten Navigationssystem übernommen
wird. Die Auswahl der am Kraftfahrzeugschlüssel angezeigten Informationen
kann beispielsweise vorab im Kraftfahrzeug erfolgen.
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Eine weitere mögliche Nutzung der Anzeige des
Kraftfahrzeugschlüssels
ist in Zusammenhang mit einer wechselnden Nutzung von Kraftfahrzeugen gegeben,
wie sie beispielsweise bei Autovermietungen, Fahrzeugflotten, Car-Sharing" und dergleichen auftritt.
In diesem Fall könnten
dem Empfänger
des Kraftfahrzeugschlüssels
von einem externen Sender zum Beispiel in der Autovermietung Informationssignale
betreffend die zur Nutzung berechtigten Personen, die vereinbarte
Nutzungsdauer, die Adresse der Rückgabestation
und dergleichen übertragen
werden.
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Außerdem eignet sich der Kraftfahrzeugschlüssel der
Erfindung natürlich
auch für
den in der
DE 199
16 308 A1 eingangs beschriebenen Zweck, d. h. als Kommunikationsmittel
zwischen Benutzer, Parkautomat und geparktem Kraftfahrzeug.