DE10359013A1

DE10359013A1 - Zugangsberechtigungselement, Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung sowie -verfahren und Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE10359013A1
Application number: DE2003159013
Authority: DE
Inventors: Manfred Stenzel
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2005-07-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zugangsberechtigungselement für Kraftfahrzeuge, um nutzerseitig mitgeführt zu werden und in Antwort auf einen Authentikationsvorgang zu einem Zugang zu einem Kraftfahrzeug zu berechtigen, umfassend ein handhabungsfreies Authentikationselement zum handhabungsfreien Prüfen einer Zugangsberechtigung eines Nutzers, gekennzeichnet durch ein elektronisches Auslöseelement, um auf elektronischem Wege das Kraftfahrzeug zu starten oder einen Motor des Kraftfahrzeugs auszuschalten. DOLLAR A Die Erfindung betrifft ferner eine Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung (20) für Kraftfahrzeuge zur Verwendung in Kombination mit einem Zugangsberechtigungselement, mit einem Haltebereich (22), um das Zugangsberechtigungselement (1) während eines Fahrvorgangs verliersicher zu halten, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine elektronische Schaltung (24, 25) vorgesehen ist, um mit dem elektronischen Auslöseelement (4; 5) zu kommunizieren, um eine Fahrberechtigung eines Nutzers zu prüfen, wobei die Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung (20) ausgelegt ist, so dass durch das elektronische Auslöseelement (4) und auf elektronischem Wege das Kraftfahrzeug (50) startbar oder ein Motor (56) des Kraftfahrzeugs (50) ausschaltbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft generell die Prüfung einer Zugangsberechtigung und Fahrberechtigung von Nutzern bei Kraftfahrzeugen und betrifft insbesondere ein Zugangsberechtigungselement nach Anspruch 1, eine Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung nach Anspruch 14, ein Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 25 sowie ein Fahrberechtigungs-Kontrollverfahren nach Anspruch 26.
Herkömmlich wird bei Kraftfahrzeugen die Funktion einer Zugangskontrolle und einer Fahrberechtigungsprüfung mit Hilfe von rein mechanischen Schlüssel-/Schlosssystemen ausgeführt. Im Sinne der nachfolgenden Beschreibung dient dabei der Schlüssel als handhabungsbehaftetes Zugangsberechtigungsmittel, mit anderen Worten, durch Handhabung des Schlüssels wird dieser in Eingriff gebracht mit einem mechanischen Türschloss, um die Zugangsberechtigung eines Nutzers zu kontrollieren, bzw. mit einem mechanischen Zündschloss, um die Fahrberechtigung zu prüfen. Herkömmlich wird durch Drehen des Schlüssels in eine erste Richtung der Kraftfahrzeugmotor gestartet und wird der Kraftfahrzeugmotor durch Drehen des Schlüssels in die entgegengesetzte Richtung gestoppt bzw. ausgeschaltet. Das Zündschloss kann in den Lenkstock des Fahrzeugs integriert sein, kann jedoch auch in der Mittelkonsole vorgesehen sein. Stets ist jedoch eine separate Verkabelung im Cockpit bzw. in der Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs zum Verbinden des Zündschlosses mit der Kraftfahrzeugelektronik, insbesondere mit der Zündelektronik, erforderlich. Dies ist aufwändig und stellt eine potenzielle Fehlerquelle dar. Der Zündschlüssel muss in das Zündschloss eingeführt werden, was nicht immer einfach fällt und einen relativ zeitaufwändigen Vorgang zum in Gang setzen des Fahrzeugs darstellt.
Aus dem Stand der Technik sind auch so genannte schlüssellose bzw. "Keyless-Go"-Systeme bekannt. Im Sinne der nachfolgenden Beschreibung erfolgt bei diesen schlüssellosen Systemen die Zugangsberechtigungsprüfung unter Verwendung tragbarer und handhabungsfreier Zugangsberechtigungselemente. Unter dem Begriff "handhabungsfrei" sei im Sinne dieser Anmeldung verstanden, dass das betreffende Zugangsberechtigungselement zur Durchführung des Zugangsberechtigungs-Prüfvorgangs über einen drahtlosen Kommunikationskanal vom Nutzer nicht gehandhabt wird, sondern lediglich mitgeführt und in den Wirkbereich dieses Kommunikationskanals gebracht wird. Unter dem Begriff "Wirkbereich" ist dabei derjenige Bereich zu verstehen, in welchem das Zugangsberechtigungselement lokalisiert sein muss, damit ein ausgelöster Zugangsberechtigungs-Prüfvorgang auch tatsächlich durchgeführt wird. Dieser Wirkbereich kann durch die Reichweite fahrzeugseitiger Antennen des vorgenannten Kommunikationskanals definiert sein.
Ein Beispiel für eine berührungslose und handhabungsfreie Zugangskontrolle stellt ein in ein Zugangsberechtigungselement integrierter Transponder dar, ein Beispiel für ein System mit berührungsloser, handhabungsbehafteter Zugangskontrolle stellt eine Funkfernbedienung dar. Während durch berührungslose Zugangsberechtigungsprüfung ein Einsteigen in ein Kraftfahrzeug erheblich erleichtert werden kann, wird herkömmlich bei der Prüfung einer Fahrberechtigung ein hoher Aufwand getrieben.
So sind Systeme bekannt, bei denen die Fahrberechtigungsprüfung durch Einschieben einer Chipkarte in einen in die Fahrzeugmittelkonsole integrierten Kartenleser vorgenommen wird. Nachdem eine Fahrberechtigung festgestellt ist, kann das Fahrzeug über einen separaten Knopf gestartet oder der Motor wieder ausgeschaltet werden.
Auch dieser Lösungsansatz erfordert jedoch eine separate Verkabelung im Cockpit bzw. in der Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs, um den separaten Start/Stopp-Knopf mit der Kraftfahrzeugelektronik zu verbinden. Die im Vergleich zu dem vorstehenden, rein mechanischen Schlüssel/Schlosssystem ungewohnte Bedienung mit einem separaten Start/Stopp-Knopf führt insbesondere bei erstmaligem Gebrauch zu Orientierungsproblemen, da den Nutzern häufig nicht klar ist, wie das Fahrzeug zu starten ist. Häufig wird der separate Start/Stopp-Knopf auch nicht rasch genug gefunden.
Somit ist ein System zur einfachen Zugangskontrolle und Fahrberechtigungsprüfung in Kraftfahrzeugen wünschenswert, das einen geringen Verkabelungsaufwand erfordert und einfach und intuitiv in der Bedienung ist. Der Bedienungskomfort stößt jedoch dort an Grenzen, wo ein ausreichender Schutz vor einem versehentlichen Starten bzw. Stoppen des Kraftfahrzeugmotors zwingend erforderlich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Zugangsberechtigungselement, eine Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung, ein Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge sowie ein Fahrberechtigungs-Kontrollverfahren bereitzustellen, womit den vorgenannten Anforderungen in einfacher, aber angemessener Weise Rechnung getragen werden kann.
Diese und weitere Aufgaben werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Zugangsberechtigungselement nach Anspruch 1, eine Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung nach Anspruch 14, ein Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 25 sowie ein Fahrberechtigungs-Kontrollverfahren nach Anspruch 26 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Zugangsberechtigungselement für Kraftfahrzeuge bereitgestellt, um nutzerseitig mitgeführt zu werden und in Antwort auf einen Zugangsberechtigungs-Prüfvorgang zu einem Zugang zu einem Fahrzeug zu berechtigen, wobei das Zugangsberechtigungselement ein berührungslos wirkendes, insbesondere handhabungsfreies Zugangsberechtigungmittel zum berührungslosen, insbesondere handhabungsfreien Prüfen einer Zugangsberechtigung eines Nutzers umfasst. Das Zugangsberechtigungselement zeichnet sich durch ein elektronisches Auslöseelement aus, um auf elektronischem Wege das Kraftfahrzeug zu starten oder einen Motor des Kraftfahrzeugs auszuschalten.
Weil das zur Zugangskontrolle dienende Zugangsberechtigungsmittel und das den Motorstart- oder Motorausschaltvorgang auslösende Auslöseelement auf ein- und demselben Zugangsberechtigungselement vorgesehen sind, kann eine räumliche Trennung von Fahrberechtigungsprüfung und Motorstart- oder Motorausschaltvorgang vermieden werden, was das An- und Ausschalten des Motors bedienungsfreundlicher macht und den Verkabelungsaufwand wirkungsvoll verringern kann. Insbesondere ist erfindungsgemäß durch den Fortfall eines separaten Start/Stopp-Knopfes oder eines mechanischen Zündschlosses eine separate Verkabelung zur Verbindung mit der Fahrzeug- bzw. Zündelektronik nicht mehr erforderlich.
Die Zugangskontrolle kann durch aktives Aussenden kodierter Zugangsberechtigungssignale in der Art einer Fernbedienung vorgenommen werden oder in der Art eines Transponders, wobei die an die fahrzeugseitig vorgesehene Zugangskontrolleinrichtung zurückgestrahlte Energie einem von dem Fahrzeug abgestrahlten Feld entnommen wird.
Das Zugangsberechtigungsmittel kann so in einen Träger des Zugangsberechtigungselements integriert sein, dass dieses nach außen hin nicht sichtbar ist. Beispielsweise kann das Zugangsberechtigungsmittel in den Träger eingegossen sein oder abgedeckt sein, beispielsweise von einer flexiblen Membran, um einen darunter befindlichen elektromechanischen Schalter betätigen zu können. Weil das Zugangsberechtigungsmittel selbst nicht sichtbar ist, kann es nicht mit dem den Motorstart bzw. das Ausschalten des Motors auslösenden elektronischen Auslöseelement verwechselt werden.
Bevorzugt ist das elektronische Auslöseelement ein elektronisches Schaltelement, insbesondere ein elektromechanischer Schalter, das auf einem Träger des Zugangsberechtigungselements angeordnet ist. Bevorzugt ist das elektronische Schaltelement gegen eine versehentliche Betätigung durch eine mechanische Schutzvorrichtung geschützt, die in geeigneter Weise auf der Oberseite des Trägers vorgesehen ist. Bevorzugt bildet die mechanische Schutzvorrichtung eine Aufnahme aus, in welcher das elektronische Auslöseelement, insbesondere der elektromechanische Schalter, vollständig aufgenommen ist. Die Aufnahme kann zur Außenseite hin von einer flexiblen Membran oder einem flexiblen Gummi- oder Kunststoffelement abgedeckt sein, mit einer Stärke und Flexibilität, so dass das elektronische Auslöseelement in der Aufnahme betätigt werden kann, beispielsweise durch Druckbeaufschlagung mit einer Fingerspitze.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das elektronische Auslöseelement als Sender ausgebildet, um mittels drahtloser Kommunikation einen Motorstart auszulösen oder den Motor zu stoppen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das elektronische Auslöseelement als Transponder oder dergleichen ausgebildet, so dass der Motorstart ohne weitere Betätigung oder Handhabung des Zugangsberechtigungselements automatisch ausgelöst werden kann.
Ganz besonders bevorzugt ist das Zugangsberechtigungselement als Chipkarte ausgebildet, die eine mikroelektronische Schaltung, insbesondere einen integrierten Halbleiterspeicher mit einer Mehrzahl von freiliegenden Kontaktflächen zur elektrischen Kontaktierung der mikroelektronischen Schaltung, aufweist. In der mikroelektronischen Schaltung gespeicherte Daten können zur Kodierung von Signalen für die Zugangskontrolle und/oder Fahrberechtigungsprüfung verwendet werden. Zusätzlich kann die mikroelektronische Schaltung der Chipkarte auch zum Speichern beliebiger Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten verwendet werden.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung für Kraftfahrzeuge bereitgestellt, insbesondere zur Verwendung in Kombination mit dem vorstehend beschriebenen Zugangsberechtigungselement. Die Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung umfasst einen Haltebereich, um das Zugangsberechtigungselement während eines Fahrvorgangs verliersicher zu halten, und zeichnet sich dadurch aus, dass der Haltebereich so ausgebildet ist, dass das elektronische Auslöseelement zugänglich ist, um den Motorstart auszulösen oder den Motor wieder zu stoppen, oder dass durch Einführen bzw.
Anordnen des Zugangsberechtigungselements in die bzw. der verliersicheren Stellung das Kraftfahrzeug automatisch auf elektronischem Wege gestartet werden kann.
Der Haltebereich kann beispielsweise als offene Halteschale bzw. -ablage für das Zugangsberechtigungselement ausgebildet sein, so dass das elektronische Auslöseelement des Zugangsberechtigungselements ohne weiteres zugänglich ist, um den Motorstart oder -stopp auszulösen. Die hierzu erforderlichen Motorstart- oder Motorstopp-Signale können drahtlos oder drahtgebunden an die Kraftfahrzeug-Zündelektronik oder an ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs übermittelt werden. Eine solche Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung kann erfindungsgemäß ohne eine externe Stromversorgung betrieben werden, so dass eine zusätzliche Verkabelung nicht erforderlich ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform braucht das Zugangsberechtigungselement zum Auslösen eines Motorstarts oder -stopps gar kein elektronisches Auslöseelement aufzuweisen. Vielmehr werden die erforderlichen Motorstart- oder Motorstopp-Signale automatisch erzeugt, wenn das Zugangsberechtigungselement in dem Haltebereich abgelegt oder in diesen eingeführt wird, und zwar bevorzugt in der bzw. die verliersichere Stellung. Durch geeignetes Ablegen bzw. Einführen des Zugangsberechtigungselements werden in der Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung elektronische Schaltmittel betätigt, um eine Erzeugung der erforderlichen Motorstart- oder Motorstopp-Signale zu bewirken. Auch bei dieser Ausführungsform können die Motorstart- oder Motostopp-Signale drahtlos oder drahtgebunden übermittelt werden. Um einen versehentlichen Motorstart bei dieser Ausführungsform noch wirkungsvoller zu unterbinden, kann vorgesehen sein, dass der Motorstart erst dann tatsächlich ausgelöst wird, wenn ein Sitzbelegungssensor oder dergleichen festgestellt hat, dass der Fahrersitz des Kraftfahrzeugs auch tatsächlich besetzt ist, und/oder dass festgestellt wird, dass die Handbremse des Kraftfahrzeugs angezogen ist, und/oder dass festgestellt wird, dass die Parkstellung eines Automatik-Getriebes des Kraftfahrzeugs eingelegt ist.
In der vorgenannten Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung kann zumindest eine elektronische Schaltung vorgesehen sein, um mit dem elektronischen Auslöseelement zu kommunizieren, um eine Fahrberechtigung eines Nutzers zu prüfen. In der Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung kann auch ein Sender integriert sein, um mit einem Transponder oder dergleichen in dem Zugangsberechtigungselement zu kommunizieren und die Fahrberechtigung des Nutzers zu prüfen. Dabei ist die Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung so ausgelegt, dass durch das elektronische Auslöseelement und auf elektronischem Wege das Kraftfahrzeug gestartet oder ein Motor des Kraftfahrzeugs ausgeschaltet werden kann.
In dem Haltebereich können Kopplungsmittel vorgesehen sein, um das Zugangsberechtigungselement für eine Datenkommunikation mit der fahrzeugseitigen Zugangskontrolleinrichtung und der Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung induktiv, kapazitiv oder durch Widerstandseinkopplung bzw. resistiv zu koppeln.
Bevorzugt ist die Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung als Chipkarten-Lese-/Schreibgerät ausgelegt, um Daten von dem Chip der Chipkarte zu lesen oder Daten auf diesen zu schreiben.
Die ausgelesenen Daten können für eine Fahrberechtigungsprüfung verwendet werden. Ferner können die ausgelesenen Daten beliebige Fahrzeug-Grundeinstellungen kodieren oder Fahrzeug-Startbedingungen kodieren.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge, insbesondere zur Verwendung in Kombination mit dem vorstehend beschriebenen Zugangsberechtigungselement, bereitgestellt, mit einer Zugangskontrolleinrichtung, um eine von einem nutzerseitig mitgeführten Zugangsberechtigungselement kodierte Zugangsberechtigung eines Nutzers zu prüfen und in Antwort auf einen Zugangsberechtigungs-Prüfvorgang zu einem Zugang zu dem Kraftfahrzeug zu berechtigen. Das Sicherungssystem zeichnet sich durch eine Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung, wie vorstehend beschrieben, aus, um eine Fahrberechtigung des Nutzers zu prüfen und auf elektronischem Wege durch das elektronische Auslöseelement des Zugangsberechtigungselements oder durch Einführen bzw. Ablegen des Zugangsberechtigungselements in die verliersichere bzw. in der verliersicheren Stellung das Kraftfahrzeug zu starten oder einen Motor des Kraftfahrzeugs auszuschalten.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Fahrberechtigungskontrolle bereitgestellt, bei welchem Verfahren das vorstehend beschriebene Zugangsberechtigungselement in eine verliersichere Stellung gebracht wird, beispielsweise in den vorstehend beschriebenen Haltebereich eingeführt oder in diesem abgelegt wird, wobei der Motor des Kraftfahrzeugs auf elektronischem Wege gestartet wird, wenn das elektronische Auslöseelement des Zugangsberechtigungselements betätigt wird oder das Zugangsberechtigungselement in die verliersichere Stellung gebracht wird.
Wie aus der vorstehenden Übersicht ersichtlich sein wird, ist es für dieses Verfahren nicht unbedingt erforderlich, dass die Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung mit einem Strom versorgt wird oder dass das Zugangsberechtigungselement über ein elektronisches Auslöseelement zum Starten oder Stoppen des Kraftfahrzeug-Motors verfügt.
Nachfolgend wird die Erfindung in beispielhafter Weise und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, woraus sich weitere Merkmale, Vorteile und zu lösende Aufgaben ergeben werden. Es zeigen:
1 in einer schematischen Draufsicht ein Zugangsberechtigungselement gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 in einer Draufsicht und in einer Schnittansicht ein Zugangsberechtigungselement gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3a–3c Modifikationen des Zugangsberechtigungselements gemäß der 2;
4a eine Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Zugangsberechtigungselement gemäß der 2 in einer Einführstellung;
4b die Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung gemäß der 4a mit dem Zugangsberechtigungselement in einer eingeführten Stellung bzw. Raststellung;
5 in einem schematischen Flussdiagramm eine erste Vorgehensweise gemäß der vorliegenden Erfindung zum Prüfen einer Zugangsberechtigung und Fahrberechtigung bei Kraftfahrzeugen;
6 in einem schematischen Flussdiagramm eine zweite Vorgehensweise gemäß der vorliegenden Erfindung zur Prüfung einer Zugangsberechtigung und Fahrberechtigung;
7 in einer schematischen Draufsicht ein Kraftfahrzeug mit einem Sicherungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung; und
8a eine Modifikation der Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung gemäß der 4a in einer Einführstellung;
8b die Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung gemäß der 8a mit dem Zugangsberechtigungselement in einer eingeführten Stellung bzw. Raststellung.
In den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische oder im Wesentlichen gleich wirkende Elemente oder Elementgruppen.
Gemäß der 1 weist ein Zugangsberechtigungselement 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ein Zugangsberechtigungsmittel 3 und wahlweise zusätzlich auch einen Start/Stopp-Knopf 4 auf, die gemeinsam auf einem Träger 2 angeordnet sind. Die Anordnung von Zugangsberechtigungsmittel 3 und Start/Stopp-Knopf 4 ist so gewählt, dass einerseits ein Zugangsberechtigungs-Prüfvorgang in einfacher Weise vorgenommen werden kann, dass jedoch andererseits ein Motorstart oder Motorstopp nicht durch versehentliches Betätigen des Start/Stopp-Knopfes 4 ausgelöst wird. Weitere Sicherungsmaßnahmen gegen einen unbeabsichtigten Motorstart bzw. Motorstopp können vorgesehen sein, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben.
Das Zugangsberechtigungsmittel 3 kann für einen handhabungsbehafteten, aber berührungslosen Zugangsberechtigungs-Prüfvorgang ausgelegt sein. Zu diesem Zweck kann das Zugangsberechtigungsmittel 3 in der Art einer Funkfernbedienung über einen drahtlosen Zugangsberechtigungs-Kommunikationskanal mit einer kraftfahrzeugseitig vorgesehenen Zugangskontrolleinrichtung kommunizieren. Dabei wird vorzugsweise ein Frequenzband um 433 MHz, für die USA auch um 315 MHz oder alternativ um 125 kHz verwendet. Dies erlaubt Reichweiten im Bereich einiger Meter für den drahtlosen Authentikationsvorgang zur Zugangskontrolle. Der Zugangsberechtigungs-Prüfvorgang kann durch mechanisches Betätigen des Zugangsberechtigungsmittels 3, beispielsweise durch Drücken eines Knopfes, ausgelöst werden.
Das Zugangsberechtigungsmittel 3 kann auch batterielos ausgeführt sein und die für den Zugangsberechtigungs-Prüfvorgang benötigte Sendeenergie einem von einer fahrzeugseitigen Antenneneinheit abgestrahlten Feld entnehmen, in der Art eines Transponders. Für den Fall, dass von dem Zugangsberechtigungselement 1 zwar ein eine Zugangsberechtigung prüfendes Signal festgestellt wird, dieses jedoch für einen Zugangsberechtigungs-Prüfvorgang zu schwach ist, kann zur Verstärkung des von dem Zugangsberechtigungsmittel 3 zurückgestrahlten Feldes in dem Zugangsberechtigungselement 1 auch eine Batterie (nicht gezeigt) vorgesehen sein.
Fahrzeugseitig ist eine Zugangskontrolleinrichtung vorgesehen, die auch von einer zentralen Prozessoreinheit, wie in der 7 gezeigt, zentral gesteuert werden kann. Gemäß der 7 werden von der Zugangskontrolleinrichtung Fahrzeug-Schließelemente angesteuert, insbesondere ein Fahrertür-Schließelement 51, ein Beifahrertür-Schließelement 52, weitere Fahrzeug-Schließelemente 53 sowie ein Heckklappen- bzw. Kofferraum-Schließelement 54.
Eine Zugangskontrolle wird durch Betätigen des Zugangsberechtigungsmittels 3 und Abstrahlen eines elektromagnetischen Feldes mit kodierten Zugangsberechtigungssignalen oder durch Zurückstrahlen eines von einer fahrzeugseitigen Antenneneinheit abgestrahlten Zugangsberechtigungs-Prüffeldes durch das Zugangsberechtigungsmittel 3 zu dem Kraftfahrzeug 50 hin vorgenommen, wobei das zurückgestrahlte Feld mit kodierten Zugangsberechtigungssignalen kodiert ist. Werden für die so von der Zugangskontrollvorrichtung detektierten Zugangsberechtigungssignale für das von dem Nutzer mitgeführte Zugangsberechtigungselement eine Zugangsberechtigung detektiert, so werden die Fahrzeug-Schließelemente 51–53 gemeinsam in der Art einer Zentralverriegelungsanlage oder selektiv freigegeben bzw. entsichert. Selbstverständlich kann durch erneutes Betätigen des Zugangsberechtigungsmittels 3 gemäß der 1 ein erneuter Befehl gegeben werden, um Fahrzeug-Schließelemente 51–54 selektiv oder gemeinsam, beispielsweise in der Art einer Zentralverriegelungsanlage, erneut zu sichern bzw. zu sperren. Selbstverständlich wird die Sperrung nicht vorgenommen, wenn die Zugangskontrolleinrichtung keine Fahrberechtigung feststellt.
Gemäß der 1 ist der Start/Stopp-Knopf auf dem Träger 2 des Zugangsberechtigungselements 1 vorgesehen. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist somit kein zusätzlicher separater Start/Stopp-Knopf, beispielsweise in der Mittelkonsole des Fahrzeugs, erforderlich, um das Fahrzeug zu starten oder den Motor auszuschalten. Vielmehr kann durch einfaches Betätigen des Start/Stopp-Knopfes 4 das Fahrzeug gestartet oder der Motor ausgeschaltet werden. Wie nachfolgend ausführlicher dargelegt werden wird, kann so der Verkabelungsaufwand im Fahrzeug-Cockpit bzw. in der Mittelkonsole verringert werden, weil ein separater Start/Stopp-Knopf entfallen kann. Ferner kann auch das Starten bzw. Ausschalten des Motors wesentlich einfacher und rascher ausgeführt werden, weil der fahrberechtigte Nutzer, nachdem er mit Hilfe des Zugangsberechtigungselements 1 die Fahrzeugtüre öffnen konnte, das Zugangsberechtigungselement 1 normalerweise noch in der Hand hält und somit durch einfaches Betätigen des Start/Stopp-Knopfes 4, nachdem zusätzlich seine Fahrberechtigung geprüft wurde, wie nachfolgend beschrieben, den Motor starten kann.
Zur Durchführung des Fahrberechtigungs-Prüfvorgangs und zum Auslösen des Motorstarts bzw. zum Ausschalten des Motors kann der Start/Stopp-Knopf 4 drahtlos mit einer Fahrberechtigungs-Prüfeinrichtung und einer elektronischen Wegfahrsperre des Fahrzeugs kommunizieren, etwa durch Aussenden kodierter Fahrberechtigungssignale und Motorbetriebssignale. Zu diesem Zweck kann die drahtlose Kommunikation zwischen dem Start/Stopp-Knopf 4 und der Fahrberechtigungs-Prüfeinrichtung auf einen bestimmten Betriebsbereich im Fahrzeug beschränkt sein, beispielsweise durch geeignete Auslegung des von dem Start/Stopp-Knopf 4 bzw. einer diesen zugeordneten Antenneneinheit in dem Zugangsberechtigungselement 1 abgestrahlten Feldes und einer der Fahrberechtigungsprüfeinrichtung zugeordneten Empfängerantenne.
Um eine versehentliche Betätigung des Start/Stopp-Knopfes 4 noch wirkungsvoller zu vermeiden, wird es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn ein Strom von Fahrberechtigungsdaten und Motorbetriebsdaten, der durch eine Betätigung des Start/Stopp-Knopfes 4 ausgelöst wird, induktiv, kapazitiv oder resistiv bzw. durch Stromleitung in einen der Fahrberechtigungs-Prüfeinrichtung zugeordneten Stromkreis eingekoppelt wird. Zu diesem Zweck kann, wie in der 7 gezeigt, eine Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung 20 mit einem speziellen Halte- oder Kopplungsbereich zum Halten des Zugangsberechtigungselements oder zum induktiven, kapazitiven oder resistiven Einkoppeln der Fahrberechtigungs- und Motorbetriebsdaten in einen der zentralen Prozessoreinheit 55 zugeordneten Schaltkreis vorgesehen sein. Erst wenn von der Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung 20 oder der zentralen Prozessoreinheit eine Fahrberechtigung festgestellt wird, wie nachfolgend ausführlicher dargelegt, und wenn ferner festgestellt wird, dass Fahrberechtigungs- und/oder Motorbetriebsdaten, die durch Betätigen des Start/Stopp-Knopfes 4 des Zugangsberechtigungselements 1 ausgelöst werden, für eine Auswertung durch die Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung 20 eingekoppelt werden können, kann durch Betätigen des Start/Stopp-Knopfes 4 der Motor gestartet oder ausgeschaltet werden.
Die 2 zeigt als Beispiel für ein Zugangsberechtigungselement mit resistiver Einkopplung der Fahrberechtigungs- und Motorbetriebssignale in einen der Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung zugeordneten Schaltkreis eine Chipkarte 1, auf welcher ein Chip 5 mit einer Mehrzahl von Kontaktflächen 6 zur elektrischen Kontaktierung des Chips 5 vorgesehen ist. Gemäß der 2 ist auf dem bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial bestehenden Träger 2 außerdem ein Start/Stopp-Knopf 4 vorgesehen, der über zwei Verbindungen 8, 9 mit zugeordneten Kontaktflächen 6 des Chips 5 in Verbindung steht, um einen Stromkreis zu schließen, um ein Datenauslesen von dem Chip 5 zu ermöglichen oder um einen Speicherzustand in dem Chip 5 so zu beeinflussen, dass durch anschließendes Auslesen des Chips 5 eine Fahrberechtigung geprüft und/oder ein Signal erzeugt werden kann, um den Motor zu starten oder auszuschalten. Gemäß der 2 ist in den Träger 2, von außen nicht sichtbar, ein Zugangsberechtigungsmittel 3 integriert, um einen Zugangsberechtigungs-Prüfvorgang auszulösen.
Gemäß der 2 steht der Start/Stopp-Knopf 4 geringfügig von der Oberseite des Trägers 2 vor, was ein unbeabsichtigtes Starten oder Ausschalten des Motors zu verhindern hilft, weil der Start/Stopp-Knopf 4 für den Nutzer deutlich wahrnehmbar und erspürbar ist. Der Start/Stopp-Knopf 4 kann auch farblich im Vergleich zu der Oberfläche des Trägers 2 kontrastierend gestaltet sein. Bei dieser Ausführungsform kann der Start/Stopp-Knopf 4 auch nicht mit dem in dem Träger 2 integrierten Zugangsberechtigungsmittel 3 verwechselt werden.
Um ein unbeabsichtigtes Starten oder Ausschalten des Motors noch wirkungsvoller zu verhindern, können weitere mechanische Schutzvorkehrungen getroffen werden, was nachfolgend anhand der 3a–3c beschrieben werden wird. Gemäß der 3a ist um den Start/Stopp-Knopf 4 herum ein mechanisches Schutzelement 7 ausgebildet, das eine Aufnahme bildet, in welcher der Start/Stopp-Knopf 4 vollständig aufgenommen ist. Gemäß der 3b ist eine solche Aufnahme als Vertiefung 10 in dem Träger 2 ausgebildet. Gemäß der 3c ist in dem Randbereich der Chipkarte 1 eine rechteckförmige Aussparung 11 ausgebildet, in welcher der Start/Stopp-Knopf 4 vollständig aufgenommen ist, ohne von dem Randbereich vorzustehen. Gemäß den 3a–3c kann der Start/Stopp-Knopf 4 von einer flexiblen Membran oder einem Kunststoff- oder Gummielement überzogen bzw. überdeckt sein. Der Start/Stopp-Knopf 4 gemäß den 2 bis 3c kann als herkömmlicher elektromechanischer Schalter ausgebildet sein. Die Kodierung der Fahrberechtigungs- und/oder Motorbetriebssignale wird im Zusammenwirken mit dem Chip 5 bewirkt.
Wie aus der nachfolgenden Beschreibung der 4a und 4b ersichtlich werden wird, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Start/Stopp-Knopf des Zugangsberechtigungselements auch weggelassen werden. Ein solches Zugangsberechtigungselement ist ausgelegt, um mit einer Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung, wie diese nachfolgend anhand der 4a und 4b beschrieben werden wird, zusammenzuwirken, sodass ein Motorstart automatisch ausgelöst werden kann, sobald das Zugangsberechtigungselement in einer geeigneten Stellung, beispielsweise in einem Haltebereich der Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung, angeordnet ist, oder dass ein Motorstart automatisch ausgelöst wird, sobald das Zugangsberechtigungselement in die geeignete Stellung gebracht wird. Eine solche Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung kann ohne externe Strom- bzw. Spannungsvorrichtung betrieben werden, was den Verkabelungs- und Steuerungsaufwand noch weiter verringert.
Die 4a und 4b zeigen eine Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Gemäß der nachfolgenden Beschreibung wird dabei von der Verwendung einer Chipkarte als ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes Zugangsberechtigungselement ausgegangen. Die vorliegende Erfindung soll jedoch nicht auf die Verwendung von Chipkarten beschränkt sein, sondern soll vielmehr die Verwendung beliebiger anderer Zugangsberechtigungselemente, wie diese beispielhaft vorstehend beschrieben wurden, mit umfassen.
Gemäß der 4a ist die Chipkarte gemäß der 2 teilweise eingeschoben (Einführstellung), gemäß der 4b ist die Chipkarte gemäß der 2 im Wesentlichen vollständig eingeschoben ist (eingeführte Stellung bzw. Raststellung).
Gemäß der 4a umfasst die Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung 20, die in diesem Ausführungsbeispiel in der Art eines herkömmlichen Chipkarten-Lesegeräts bzw. Chipkarten-Schreib-/Lesegeräts ausgebildet ist, einen Sockel 21, auf welchem ein Element mit einer im Wesentlichen an die Außenkontur der Chipkarte 1 angepassten Aufnahme 22 und einem die Aufnahme begrenzenden Randbereich 23 und eine vordere Chipkarten-Leseeinrichtung bzw. Chipkarten-Schreib- und -Leseeinrichtung 25 angeordnet sind. Die nachfolgend durchgehend als Chipkarten-Schreib- und -Leseeinrichtungen bezeichneten Elemente, die mit dem Bezugszeichen 25 bezeichnet sind, können auch über eine Datenleitung mit der Umgebung verbunden sein, beispielsweise mit einer zentralen Prozessoreinheit, wie in der 7 gezeigt. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Zur Stromversorgung der Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung 20 können auch Stromversorgungsleitungen vorgesehen sein, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist. In dem unteren Bereich der Aufnahme 22 ist ein verrastbarer Rückstellmechanismus vorgesehen, der von einem Rastelement 30 gebildet ist, das um die Schwenkachse 31 schwenkbar ist und mittels der Druckfeder 32 in die in der 4a dargestellte Ruhelage zurückgestellt wird.
Gemäß der 4a ist an dem hinteren Ende 12 der Chipkarte 1 eine Farbmarkierung und/oder eine mechanische Markierung, beispielsweise in Form von erhabenen Abschnitten 13, die auch farblich hervorgehoben sein können, vorgesehen, welcher von einem Grenzbereich 14 zu dem vorderen Ende 15 hin begrenzt ist. Gemäß der 4a ist die Chipkarte 1 in der Einführstellung so weit in die Aufnahme 22 der Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung 20 hineingeschoben, dass der Grenzbereich 14 im Wesentlichen bündig mit dem oberen Rand der Aufnahme 22 abschließt. Die farbliche Markierung 13 dient dem Nutzer als Orientierungshilfe zum Einführen der Chipkarte 1 in die Aufnahme 22 bis zu der gezeigten Einführstellung. In der in der 4a gezeigten Einführstellung ist die Chipkarte 1 so weit in die Aufnahme 22 hineingeschoben, dass der Chip 5 sich nicht in dem Wirkbereich der Chipkarten-Schreib- und -Leseeinrichtung 25 befindet.
In der Einführstellung ist grundsätzlich keine Kommunikation mit externen Geräten, beispielsweise mit einer zentralen Prozessoreinheit des Fahrzeugs, vorgesehen; grundsätzlich kann eine solche Kommunikation jedoch zusätzlich vorgesehen sein, beispielsweise über einen drahtlosen Kommunikationskanal, um beispielsweise eine Fahrberechtigung gemäß einem vorbestimmten Datenaustauschprotokoll zu prüfen und festzustellen, beispielsweise mithilfe eines Transponders. Solange die Fahrberechtigung für die eingeführte Chipkarte 1 nicht erfolgreich festgestellt ist, kann ein in der 4a nicht gezeigtes mechanisches Sperrelement so in die Aufnahme 22 hineinragen, dass die Chipkarte 1 nicht weiter in die Aufnahme 22 hineingeschoben werden kann. In der Einführstellung gemäß der 4a kann der Motor nicht gestartet werden.
Gemäß der 4b ist die Chipkarte 1 weiter in die Aufnahme 22 hineingeschoben, so dass die Chipkarte 1 im Wesentlichen vollständig in der Aufnahme 22 aufgenommen ist, mit ihrem vorderen Ende an dem Boden der Aufnahme 22 anliegt oder geringfügig zu diesem beabstandet ist, und sich die Chipkarte 5 in dem Wirkbereich der vorderen Chipkarten-Lese- und -Schreibeinrichtung 25 befindet. Wenn die eingeführte Stellung von der vorderen Chipkarten-Lese- und -Schreibeinrichtung 25 festgestellt wird, kann gemäß dieser Ausführungsform der Motor des Fahrzeugs automatisch gestartet werden. Mit anderen Worten, gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird durch geeignetes Hineinschieben der Chipkarte 1 in die Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung 20 der Motor automatisch gestartet. Zu diesem Zweck kann von der Chipkarte, beispielsweise von einem in diese integrierten Sender, ein entsprechendes Motorstart-Signal abgegeben werden, beispielsweise über einen drahtlosen Kommunikationskanal. Selbstverständlich kann die Fahrberechtigungs-Kontrolleinrichtung 20 auch mit externen Geräten, beispielsweise mit einer zentralen Prozessoreinheit des Fahrzeugs, verbunden sein, um entsprechende Signale zu übermitteln.
Damit die Chipkarte 1 zuverlässig in der Aufnahme 22 gehalten ist, kann diese Stellung der Chipkarte 1 mit Hilfe des Rastelements 30 oder mit Hilfe weiterer, nicht dargestellter Rastelemente verrastet werden. Das Rastelement 30 oder die in der 4b nicht dargestellten weiteren Verrastungselemente sind mit einem Auslösemechanismus versehen, der bei geeigneter Betätigung, beispielsweise in der nachfolgend noch ausführlicher beschriebenen Weise, die Verriegelung der Chipkarte 1 wieder freigibt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die von der Druckfeder 32 ausgeübte Rückstellkraft ausreichend stark, um das schwenkbare Rastelement 30 in die in der 4a gezeigte entspannte Ruhelage zurückzustellen und so die Chipkarte aus dem Wirkbereich der vorderen Chipkarten-Lese- und -Schreibeinrichtung 25 herauszubewegen. Sobald der Chip 5 sich nicht mehr in dem Wirkbereich der vorderen Chipkarten-Lese- und -Schreibeinrichtung 25 befindet, wird der Motor des Fahrzeugs automatisch abgeschaltet.
Zum Lösen der Verrastung des Rastelements 30 kann ein Mechanismus, wie er von Kugelschreibern oder dergleichen bekannt ist, vorgesehen sein, so dass bei nochmaliger Druckbeaufschlagung der Chipkarte 1, in Richtung zu dem Boden der Aufnahme 22, das Rastelement 30 freigegeben und die vorgenannte Rückstellbewegung ausgelöst wird. Selbstverständlich können auf der Oberfläche der Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung 20 auch geeignete druckempfindliche Bereiche (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die bei Druckbeaufschlagung die Verriegelung des Rastelements 30 freigeben und die vorgenannte Rückstellbewegung des Rastelements 30 auslösen.
Wenn der Chip 5 der Chipkarte 1, wie in der 4b gezeigt, sich in dem Wirkbereich der vorderen Chipkarten-Lese- und -Schreibeinrichtung 25 befindet, können gemäß der vorliegenden Erfindung nutzerspezifische Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten von dem Chip 5 ausgelesen und drahtlos oder drahtgebunden an nachgeordnete Schaltungen übermittelt werden, beispielsweise an die in der 7 gezeigte zentrale Prozessoreinheit, was nachfolgend noch ausführlicher beschrieben werden wird.
Der Motorstart-Vorgang kann bei dieser Ausführungsform zusätzlich davon abhängig gemacht werden, dass ein Sitzbelegungssensor feststellt, dass der Fahrersitz des Kraftfahrzeugs besetzt ist, und/oder dass festgestellt wird, dass die Handbremse des Fahrzeugs angezogen ist, und/oder dass festgestellt wird, dass die Parkstellung des Automatik-Getriebes des Fahrzeugs eingelegt ist.
Gemäß einer nicht dargestellten weiteren Ausführungsform kann die Aufnahme 22 der Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung 20 so ausgebildet sein, dass ein eingeführtes Zugangsberechtigungselement verliersicher gehalten ist, jedoch das elektronische Auslöseelement (vgl. 1) von außen her zugänglich ist, so dass durch Betätigen des elektronischen Auslöseelements ein Motorstart- oder -stopp-Vorgang ausgelöst werden kann. Entsprechende Motorstart- oder -stopp-Signale können bei dieser Ausführungsform drahtlos oder drahtgebunden übermittelt werden.
Wenngleich die 4a und 4b eine Ausführungsform mit einer Chipkarten-Lese- oder -Schreib-/Leseeinrichtung darstellen, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Vielmehr kann die Aufnahme 22 der Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung 20 auch als einfacher, verliersicherer Haltebereich für ein Zugangsberechtigungselement gemäß der 1 ausgebildet sein, so dass eine Bedienperson sich lediglich daran zu gewöhnen hat, das Zugangsberechtigungselement an einem definierten Ort abzulegen, bevor der Motor gestartet werden kann. Diese Maßnahme hilft, einen unbeabsichtigten Motorstart zu vermeiden. Bei dieser Ausführungsform kann das Zugangsberechtigungselement und/oder die Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung automatisch die erforderlichen Motorstart-Signale abgeben, sobald das Zugangsberechtigungselement in der korrekten Weise in der Aufnahme abgelegt ist, oder die Motorstart-Signale werden durch Betätigen des elektronischen Auslöseelements erzeugt und übermittelt.
Anhand der 8a und 8b wird nachfolgend eine Modifikation der Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung gemäß den 4a und 4b beschrieben werden, bei der eine weitere Chipkarten-Leseeinrichtung bzw. Chipkarten-Schreib- und -Leseeinrichtung vorgesehen ist.
Gemäß der 8a umfasst die Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung 20 einen Sockel 21, auf welchem im Vergleich zu der 4a zusätzlich eine erste Chipkarten-Leseeinrichtung bzw. Chipkarten-Schreib- und -Leseeinrichtung 24 vorgesehen ist. Die nachfolgend durchgehend als Chipkarten-Schreib- und -Leseeinrichtungen bezeichneten Elemente, die mit den Bezugszeichen 24 und 25 bezeichnet sind, sind über eine Datenleitung 28 und eine Datenleitung 29 mit der Umgebung verbunden, beispielsweise mit einer zentralen Prozessoreinheit, wie in der 7 gezeigt. Zur Stromversorgung der Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung 20 sind zwei Stromversorgungsleitungen 26, 27 vorgesehen. In dem unteren Bereich der Aufnahme 22 ist ein verrastbarer Rückstellmechanismus vorgesehen, der von einem Rastelement 30 gebildet ist, das um die Schwenkachse 31 schwenkbar ist und mittels der Druckfeder 32 in die in der 8a dargestellte Ruhelage zurückgestellt wird.
Gemäß der 8b ist die Chipkarte 1 weiter in die Aufnahme 22 hineingeschoben, so dass die Chipkarte 1 im Wesentlichen vollständig in der Aufnahme 22 aufgenommen ist, mit ihrem vorderen Ende an dem Boden der Aufnahme 22 anliegt oder geringfügig zu diesem beabstandet ist, und sich die Chipkarte 5 in dem Wirkbereich der zweiten Chipkarten-Lese- und -Schreibeinrichtung 25 befindet. Wenn von einer mit der zweiten Chipkarten-Lese- und -Schreibeinrichtung 25 in einer Datenkommunikation stehenden Schaltung, insbesondere von der in der 7 gezeigten zentralen Prozessoreinheit des Fahrzeugs, festgestellt wird, dass der Chip 5 sich in dem Wirkbereich der zweiten Chipkarten-Lese- und -Schreibeinrichtung 25 befindet, wird automatisch der Motor gestartet. Mit anderen Worten, gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird durch geeignetes Hineinschieben der Chipkarte 1 in die Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung 20 der Motor gestartet. Damit die Chipkarte 1 zuverlässig in der Aufnahme 22 gehalten ist, kann diese Stellung der Chipkarte 1 mit Hilfe des Rastelements 30 oder mit Hilfe weiterer, nicht dargestellter Rastelemente verrastet werden. Das Rastelement 30 oder die in der 4b nicht dargestellten weiteren Verrastungselemente sind mit einem Auslösemechanismus versehen, der bei geeigneter Betätigung, beispielsweise in der nachfolgend noch ausführlicher beschriebenen Weise, die Verriegelung der Chipkarte 1 wieder freigibt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die von der Druckfeder 32 ausgeübte Rückstellkraft ausreichend stark, um das schwenkbare Rastelement 30 in die in der 8a gezeigte entspannte Ruhelage zurückzustellen und so die Chipkarte aus dem Wirkbereich der zweiten Chipkarten-Lese- und -Schreibeinrichtung 25 herauszubewegen und in den Wirkbereich der ersten Chipkarten-Lese- und -Schreibeinrichtung 24 zu überführen. Sobald der Chip 5 den Wirkbereich der zweiten Chipkarten-Lese- und -Schreibeinrichtung 25 verlässt, wird der Motor des Fahrzeugs automatisch abgeschaltet.
Wenn der Chip 5 der Chipkarte 1, wie in der 4a gezeigt, sich in dem Wirkbereich der ersten Chipkarten-Lese- und -Schreibeinrichtung 24 befindet, können gemäß dieser Ausführungsform nutzerspezifische Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten von dem Chip 5 über die Datenleitungen 28, 29 ausgelesen und an nachgeordnete Schaltungen gesendet werden, beispielsweise an die in der 7 gezeigte zentrale Prozessoreinheit. Die auf dem Chip 5 gespeicherten Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten können grundsätzlich beliebige Parameter des Fahrzeugs betreffen. Die abgespeicherte Datenmenge ist dabei ausschließlich durch die Datenspeicherkapazität des Chips 5 begrenzt und der Bestimmungszweck der abgespeicherten Parameter allenfalls durch Sicherheitserwägungen beschränkt. Beispielhaft sei ausgeführt, dass gemäß der vorliegenden Erfindung die in dem Chip 5 gespeicherten Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten Einstellungen von motorischen Sitzverstelleinrichtungen, von motorischen Fensterhebereinrichtungen, einer Radio-, Fahrzeugstereo- oder Multimediaanlage, Positionen weiterer Fahrzeug-Verstelleinrichtungen oder einer Fahrzeug-Klimaanlage betreffen können. Insbesondere kann durch die Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten auch der Fahrzeugaktionsbereich, innerhalb dessen das Fahrzeug von dem festgestellten Nutzer maximal bewegt werden darf, festgelegt werden. Die Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten können auch Motorparameter betreffen, beispielsweise die maximal von dem Motor abgegebene Nutzleistung, Motordrehzahl, Zündungsparameter und dergleichen. Schließlich können in der Einführstellung gemäß der 8a auch Daten betreffend weitere Fahrzeug-Startbedingungen aktiviert, geprüft und für durchgeführt erkannt werden, beispielsweise vorbestimmte Stellungen von Türen und Klappen, belegte Sitze, angelegte Sicherheitsgurte und deren Zustand und dergleichen.
Die vorstehend allgemein als Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten bzw. Fahrzeug-Startbedingungsdaten bezeichneten Daten können in der Stellung der Chipkarte 1 gemäß der 4b über die Datenleitungen 29, 28 und die zweite Chipkarten-Lese- und -Schreibeinrichtung 25 auf dem Chip 5 aktualisiert oder auf diesem überschrieben werden. Zu diesem Zweck kann ein Timer vorgesehen sein, der eine solche Aktualisierung bzw. einen solchen Schreibvorgang periodisch auslöst. Die Aktualisierung bzw. der Schreibvorgang kann auch von der in der 7 gezeigten zentralen Prozessoreinheit ausgelöst und gesteuert werden.
Der grundlegende Aufbau eines Fahrzeugsicherungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der 7 gezeigt. Das Fahrzeug 50 weist eine Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung 20 von dem vorstehend beschriebenen Typ auf, die über die Datenleitung 29 mit der zentralen Prozessoreinheit 55 kommuniziert. Die zentrale Prozessoreinheit 55 steuert weitere Elemente und Einrichtungen des Fahrzeugs, beispielsweise die Fahrzeug-Schließelemente 51–54. Mittels der zentralen Prozessoreinheit 55 kann auch eine elektronische Wegfahrsperre realisiert sein, die in herkömmlicher Weise geeignete Stellelemente enthält, um einen Motorstart freizugeben oder zu blockieren, beispielsweise entsprechend ansteuerbare Schaltelemente zum Ein- und Ausschalten der Zündung und/oder zum Starten des Motors 56. Das Fahrzeug 50 weist ferner eine nicht gezeigte Zugangsberechtigungs-Prüfeinrichtung auf, um in Kommunikation mit dem erfindungsgemäßen Zugangsberechtigungselement eine Zugangsberechtigung zu prüfen, wie vorstehend ausgeführt. Zur weiteren Fahrberechtigungsprüfung kann ein nicht dargestellter Sitzbelegungssensor vorgesehen sein, der eine Belegung des Fahrersitzes detektiert, so dass das Fahrzeug erst dann gestartet werden kann, wenn der Fahrersitz belegt ist.
Nachfolgend werden anhand der 5 und 6 zwei beispielhafte Vorgehensweisen zum Ausführen einer Zugangskontrolle und einer Fahrberechtigungsprüfung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Gemäß der 5 wird in dem Schritt S1 die Zugangsberechtigung von der fahrzeugseitig vorgesehenen Zugangskontrolleinrichtung berührungslos festgestellt, und zwar entweder handhabungsfrei oder handhabungsbehaftet. Wenn eine Zugangsberechtigung für das Zugangsberechtigungselement nicht festgestellt wird, wird eine Abbrech-Prozedur gemäß Schritt S2 ausgeführt, die beispielsweise das Abgeben eines Warnsignals, insbesondere das Aktivieren einer Fahrzeug-Alarmanlage, und dergleichen beinhalten kann, oder wird zurückgekehrt zu dem Schritt S1. Wenn die Zugangsberechtigung für das Zugangsberechtigungselement festgestellt werden konnte, wird in dem Schritt S3 die Fahrberechtigung überprüft, und zwar durch induktives, kapazitives oder resistives Einkoppeln von Daten des Zugangsberechtigungselements in eine Schaltung des Fahrzeugs, beispielsweise zur Übermittlung an die in der 7 gezeigte zentrale Prozessoreinheit. Wenn in dem Schritt S3 eine Fahrberechtigung nicht festgestellt werden konnte, wird eine Abbrech-Prozedur gemäß Schritt S4 gestartet, die beispielsweise ein endgültiges Sperren des Fahrzeugs oder die Abgabe eines Warnsignals, beispielsweise durch Aktivieren einer Fahrzeug-Alarmanlage, beinhalten kann, oder wird zurückgekehrt zu dem Schritt S3.
Wenn in dem Schritt S3 die Fahrberechtigung festgestellt werden konnte, wird ein Handhabungsschritt S5 ausgeführt, um einen Motorstart auszulösen. Zu diesem Zweck kann der Start/Stopp-Knopf des in den 1 bis 3c gezeigten Zugangsberechtigungselements betätigt werden oder kann eine Chipkarte, wie in den 4a und 4b gezeigt gehandhabt und weiter in die Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung eingeschoben werden, wodurch in der eingeführten Stellung automatisch ein Motorstart-Signal erzeugt wird und drahtlos oder drahtgebunden übermittelt wird, oder kann die Chipkarte, wie in den 8a und 8b gehandhabt und weiter in die Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung eingeschoben werden, so dass in Kommunikation mit dem Chip der Chipkarte das Motorstart-Signal erzeugt wird.
Ist die Handhabung in dem Schritt S5 erfolgreich, was in einem weiteren, nicht gezeigten Verfahrensschritt geprüft werden kann, so wird in dem Schritt S6 das Fahrzeug gestartet. Durch erneute Handhabung des Zugangsberechtigungselements, beispielsweise durch Betätigen des Start/Stopp-Knopfes gemäß den 1–3c oder durch Freigeben des Rastelements und Zurückschieben der Chipkarte gemäß den 4a bzw. 8a und 4b bzw. 8b, wird ein Vorgang zum Ausschalten des Motors gemäß dem Schritt S8 ausgelöst. Selbstverständlich kann auch in einem zwischengeschalteten Verfahrensschritt, der nicht gezeigt ist, geprüft werden, ob die Handhabung des Zugangsberechtigungselements in dem Schritt S7 erfolgreich gewesen ist.
Bei dieser Ausführungsform kann der Schritt S6 des Fahrzeugstarts mit einem Vorgang zum Detektieren einer Sitzbelegung gekoppelt sein, so dass der Motor nur dann gestartet wird, wenn der Fahrersitz auch tatsächlich besetzt ist und/oder wenn die Handbremse des Fahrzeugs angezogen ist und/oder wenn die Parkstellung des Automatik-Getriebes des Fahrzeugs eingelegt ist.
Die 6 zeigt in einem schematischen Flussdiagramm eine weitere Vorgehensweise zum Durchführen einer Zugangskontrolle und einer Fahrberechtigungsprüfung gemäß der vorliegenden Erfindung. Gemäß der 6 sind die Schritte S10 bis S13, S17, S18, S20 und S22 identisch zu den vorstehenden, anhand der 5 beschriebenen Verfahrensschritten S1 bis S4, S5, S6, S7 bzw. S8, so dass deren Beschreibung nachfolgend ausgelassen wird. Gemäß dem Schritt S14 wird geprüft, ob Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten gelesen werden können, ob sich also die Chipkarte in der Stellung gemäß der 4a bzw. 8a befindet, in welcher sich der Chip in dem Wirkbereich einer Chipkarten-Lese- und -Schreibeinrichtung befindet. Falls Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten nicht gelesen werden können, kann der Schritt S14 wiederholt werden oder kann, gegebenenfalls nach mehreren erfolglosen Verfahrensschritten S14, eine so genannten Grundeinstellungsprozedur gemäß Schritt S15 ausgeführt werden, um Standard-Grundeinstellungsdaten zu laden. Anschließend kann zu dem Verfahrensschritt S16 übergegangen werden.
Wenn in dem Verfahrensschritt S14 festgestellt wird, dass Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten gelesen werden können, so werden die Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten in dem Schritt S16 ausgelesen und werden die entsprechenden Fahrzeug-Grundeinstellungen vorgenommen, beispielsweise Sitzpositionen, eine Radiosendestation, Klimaanlagenparameter und dergleichen nutzerspezifisch eingestellt, in Übereinstimmung mit den auf dem Chip der Chipkarte gespeicherten nutzerspezifischen Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten.
Während des Fahrzeugbetriebs werden die Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten, gesteuert durch den Timer 40, aktualisiert, in Anpassung an die aktuellen Fahrzeug-Grundeinstellungen. Wenn, ausgelöst durch die Handhabung gemäß dem Schritt S20, der Fahrzeugbetrieb beendet und der Motor ausgeschaltet werden soll, werden die zuletzt gültigen Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten in dem Schritt S21 auf dem Chip der Chipkarte abgespeichert. Anschließend wird der Fahrzeugbetrieb gestoppt und der Motor ausgeschaltet.
Wie dem Fachmann beim Studium der vorstehenden Beschreibung ohne weiteres ersichtlich sein wird, können die vorstehend anhand der 5 und 6 beschriebenen Verfahrensschritte sowohl mit einem handhabungsbehafteten Zugangsberechtigungselement gemäß den 1–3c als auch mit einem handhabungsfreien Zugangsberechtigungselement gemäß den 4a und 4b bzw. 8a und 8b ausgeführt werden. Selbstverständlich können die Verfahrensschritte gemäß den 5 und 6 von einer zentralen Prozessoreinheit, wie in der 7 gezeigt, gesteuert werden.

1: Zugangsberechtigungselement
2: Träger
3: Authentikationselement/Fernbedienung
4: Start-/Stopp-Knopf
5: Chip
6: Kontaktfläche
7: Schutzelement
8: Verbindung
9: Verbindung
10: Vertiefung
11: Aussparung
12: hinteres Ende
13: Farbmarkierung/Erhebung
14: Grenzbereich
15: vorderes Ende
20: Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung/Lesegerät/Schreib- und Lesegerät
21: Sockel
22: Aufnahme
23: Randbereich
24: erste Chipkarten-Lese- oder -Schreib- und Leseeinrichtung
25: zweite Chipkarten-Lese- oder -Schreib- und Leseeinrichtung
26: Stromversorgungsleitung
27: Stromversorgungsleitung
28: Datenleitung
29: Datenleitung
30: Rastelement
31: Schwenkachse
32: Druckfeder
40: Timer
50: Kraftfahrzeug
51: Fahrertür-Schließelement
52: Beifahrertür-Schließelement
53: Fahrzeugschließelement
54: Heckklappen-Schließelement
55: CPU
56: Motor

Claims

Zugangsberechtigungselement für Kraftfahrzeuge, um nutzerseitig mitgeführt zu werden und in Antwort auf einen Zugangsberechtigungs-Prüfvorgang zu einem Zugang zu einem Kraftfahrzeug (50) zu berechtigen, umfassend ein berührungslos wirkendes, insbesondere handhabungsfreies, Zugangsberechtigungsmittel (3) zum berührungslosen, insbesondere handhabungsfreien, Prüfen einer Zugangsberechtigung eines Nutzers, gekennzeichnet durch ein elektronisches Auslöseelement (4; 5), um auf elektronischem Wege das Kraftfahrzeug (50) zu starten oder einen Motor des Kraftfahrzeugs (50) auszuschalten.
Zugangsberechtigungselement nach Anspruch 1, bei dem das Zugangsberechtigungsmittel (3) eine Fernbedienung oder einen Transponder umfasst, um kodierte Zugangsberechtigungssignale zu senden und/oder zu empfangen.
Zugangsberechtigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Zugangsberechtigungsmittel (3) so in einen Träger (2) des Zugangsberechtigungselements (1) integriert ist, dass dieses für den Nutzer nicht sichtbar ist.
Zugangsberechtigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das elektronische Auslöseelement ein elektronisches Schaltelement oder ein Sender (4) ist, das oder der auf einem Träger (2) des Zugangsberechtigungselements (1) angeordnet ist.
Zugangsberechtigungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische Schutzvorrichtung (7; 11) an dem Träger (2) so vorgesehen ist, um das elektronische Schaltelement oder den Sender (4) zu schützen und eine versehentliche Betätigung des elektronischen Schaltelements oder des Senders (4) zu verhindern.
Zugangsberechtigungselement nach Anspruch 5, bei dem die mechanische Schutzvorrichtung als Vorsprung (7) auf einer Oberseite des Trägers (2) ausgebildet ist, um eine Aufnahme für das elektronische Schaltelement oder den Sender (4) auszubilden.
Zugangsberechtigungselement nach Anspruch 5, bei dem die mechanische Schutzvorrichtung als Vertiefung (10) in dem Träger (2) oder als Aussparung (11) an einem Randbereich des Trägers (2) ausgebildet ist, worin das elektronische Schaltelement oder der Sender (4) so aufgenommen ist, dass dieses oder dieser von der Oberseite bzw. dem Randbereich des Trägers (2) nicht vorsteht.
Zugangsberechtigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugangsberechtigungselement als Chipkarte (1) ausgebildet ist, die eine mikroelektronische Schaltung (5), insbesondere einen integrierten Halbleiterspeicher mit einer Mehrzahl von Kontaktflächen (6), aufweist.
Zugangsberechtigungselement nach Anspruch 8, wenn dieser rückbezogen ist auf einen der Ansprüche 4 bis 7, bei dem die mikroelektronische Schaltung (5) mit dem elektronischen Schaltelement oder dem Sender (4) verbunden ist.
Zugangsberechtigungselement nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Träger (2) einen in Farbgebung und/oder Oberflächengestaltung kontrastierenden Bereich (12–14) an einem der mikroelektronischen Schaltung abgewandten freien Ende des Trägers (2) aufweist.
Zugangsberechtigungselement nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mikroelektronische Schaltung (5) zum Speichern von nutzerspezifischen Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten ausgelegt ist.
Zugangsberechtigungselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die nutzerspezifischen Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten Einstellungen von motorischen Sitzverstelleinrichtungen, motorischen Fensterhebereinrichtungen, einer Radio- oder Audioanlage, einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage oder von einem Kraftfahrzeug-Aktionsbereich betreffen.
Zugangsberechtigungselement nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei dem die mikroelektronische Schaltung (5) für eine Aktivierung und/oder Prüfung und/oder Einstellung von Fahrzeugstartbedingungen ausgelegt ist.
Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung für Kraftfahrzeuge, zur Verwendung in Kombination mit einem Zugangsberechtigungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Haltebereich (22), um das Zugangsberechtigungselement (1) während eines Fahrvorgangs verliersicher zu halten, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltebereich (22) so ausgebildet ist, dass das elektronische Auslöseelement (4) zugänglich ist oder dass durch Einführen des Zugangsberechtigungselements (1) in eine verliersichere Stellung das Kraftfahrzeug (50) automatisch auf elektronischem Wege startbar ist.
Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung nach Anspruch 14, bei der zumindest ein elektronisches Schaltmittel (24, 25) vorgesehen ist, um mit dem elektronischen Auslöseelement (4; 5) so zusammenwirken, dass durch das elektronische Auslöseelement (4) und auf elektronischem Wege das Kraftfahrzeug (50) startbar oder ein Motor (56) des Kraftfahrzeugs (50) ausschaltbar ist.
Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, bei der der Haltebereich als Aufnahme (22) für eine Chipkarte ausgelegt ist und bei der eine erste Chipkarten-Leseeinrichtung oder eine erste Chipkarten-Schreib-/Leseeinrichtung (24, 25) für einen Datenaustausch mit einer mikroelektronischen Schaltung, insbesondere mit einem integrierten Halbleiterspeicher mit einer Mehrzahl von Kontaktflächen (6), der Chipkarte (1) vorgesehen ist.
Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung nach Anspruch 16, bei der die Aufnahme (22) so ausgelegt ist, dass die Chipkarte zwischen einer Einführstellung, in welcher die Chipkarte (1) teilweise aus der Aufnahme (22) vorsteht, und einer eingeführten Stellung, in welcher die Chipkarte (1) in der Aufnahme (22) im Wesentlichen vollständig und verliersicher aufgenommen ist, bewegbar bzw. verstellbar ist und bei die erste Chipkarten-Leseeinrichtung oder die erste Chipkarten-Schreib-/Leseeinrichtung (24, 25) nur in der eingeführten Stellung der Chipkarte mit der mikroelektronischen Schaltung kommunizieren kann.
Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung nach Anspruch 17, bei der in der Aufnahme (22) ein Rückstellmechanismus (30–32) vorgesehen ist, um auf die Chipkarte (1) eine Rückstellkraft zum teilweisen Herausschieben der Chipkarte (1) aus der Aufnahme auszuüben, so dass die Chipkarte (1) gegen die Rückstellkraft zwischen der Einführstellung und der eingeführten Stellung, in welcher die Chipkarte (1) den Rückstellmechanismus verrast, bewegbar bzw. verstellbar ist.
Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung nach Anspruch 18, weiterhin umfassend eine zweite Chipkarten-Leseeinrichtung oder eine zweite Chipkarten-Schreib-/Leseeinrichtung (25), um mit der mikroelektronischen Schaltung (5) in der Einführstellung (8a) zu kommunizieren.
Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, bei der die Aufnahme (22) so ausgelegt ist, dass die erste Chipkarten-Leseeinrichtung oder die erste Chipkarten-Schreib-/Leseeinrichtung (25) in der eingeführten Stellung der Chipkarte (1) mit der mikroelektronischen Schaltung (5) kommuniziert, um nutzerspezifische Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten zu speichern.
Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung nach Anspruch 20, welche so ausgelegt ist, dass die zweite Chipkarten-Leseeinrichtung oder die zweite Chipkarten-Schreib-/Leseeinrichtung (24) in der Einführstellung der Chipkarte (1) mit der mikroelektronischen Schaltung (5) kommuniziert, um die Fahrberechtigung des Nutzers zu prüfen und ein weiteres Einführen der Chipkarte (1) in die Aufnahme (22) zu verhindern, wenn keine Fahrberechtigung für den Nutzer festgestellt wird, und dass ein Vorschieben der Chipkarte (1) in die Aufnahme (22) zum Einnehmen der Raststellung freigegeben ist, wenn die Fahrberechtigung festgestellt wird.
Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, welche so ausgelegt ist, dass die zweite Chipkarten-Leseeinrichtung oder die zweite Chipkarten-Schreib-/Leseeinrichtung (24) in der Einführstellung der Chipkarte (1) Parameter von nutzerspezifischen Fahrzeug-Grundeinstellungen und/oder Fahrzeug-Startbedingungen von der mikroelektronischen Schaltung (5) ausliest.
Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, welche so ausgelegt ist, dass die erste Chipkarten-Leseeinrichtung oder die erste Chipkarten-Schreib-/Leseeinrichtung (25) in der eingeführten Stellung der Chipkarte (1) nutzerspezifische Fahrzeug-Grundeinstellungsdaten, vorzugsweise periodisch, in die mikroelektronische Schaltung (5) schreibt.
Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, bei der der Rückstellmechanismus (30, 32) ausgelegt ist, um im Falle einer Druckbeaufschlagung der Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung (20) und/oder der in der Aufnahme (22) in der Raststellung aufgenommenen Chipkarte (1) den Motor (56) des Kraftfahrzeugs (50) auszuschalten und die Chipkarte (1) von der eingeführten Stellung (4b; 8b) in die Einführstellung (4a; 8a) zu überführen.
Sicherungssystem für Kraftfahrzeuge zur Verwendung in Kombination mit einem Zugangsberechtigungselement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einer Zugangskontrolleinrichtung (55), um eine von dem nutzerseitig mitgeführten Zugangsberechtigungselement (1) kodierte Zugangsberechtigung eines Nutzers zu prüfen, und in Antwort auf einen Zugangsberechtigungs-Prüfvorgang zu einem Zugang zu einem Kraftfahrzeug (50) zu berechtigen, gekennzeichnet durch eine Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 14 bis 24, um eine Fahrberechtigung des Nutzers zu prüfen und auf elektronischem Wege durch das elektronische Auslöseelement (4; 5) des Zugangsberechtigungselements (1) oder durch Einführen des Zugangsberechtigungselements (1) in die verliersichere Stellung das Kraftfahrzeug (50) zu starten.
Fahrberechtigungs-Kontrollverfahren, bei welchem Verfahren das Zugangsberechtigungselement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 eingesetzt wird, bei welchem Verfahren das Zugangsberechtigungselement in eine verliersichere Stellung gebracht wird, insbesondere in den Haltebereich (22) einer Fahrberechtigungs-Kontrollvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 24, und ein Motor (56) des Kraftfahrzeugs (50) auf elektronischem Wege gestartet wird, wenn das elektronische Auslöseelement (4; 5) des Zugangsberechtigungselements (1) betätigt wird oder das Zugangsberechtigungselement (1) in die verliersichere Stellung gebracht wird.
Fahrberechtigungs-Kontrollverfahren nach Anspruch 26, bei dem vor dem Starten des Motors des Kraftfahrzeugs Parameter von nutzerspezifischen Fahrzeug-Grundeinstellungen und/oder Fahrzeug-Startbedingungen von dem Zugangsberechtigungselement (1) ausgelesen werden.
Fahrberechtigungs-Kontrollverfahren nach Anspruch 26 oder 27, bei dem der Motor nur dann gestartet wird, wenn ein Sitzbelegungs-Sensor eine Belegung eines Fahrersitzes des Kraftfahrzeugs (50) festgestellt hat.
Fahrberechtigungs-Kontrollverfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, bei dem Parameter von nutzerspezifischen Fahrzeug-Grundeinstellungen periodisch auf das Zugangsberechtigungselement (1) übertragen bzw. geschrieben werden.