DE19845299A1 - Verfahren zum Inbetriebsetzen eines Kraftfahrzeugs sowie Vorrichtung zum Anlassen eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Verfahren zum Inbetriebsetzen eines Kraftfahrzeugs sowie Vorrichtung zum Anlassen eines Verbrennungsmotors

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Abstract

Ein Kraftfahrzeug ist mit einer biometrische Daten einer Person erfassenden Benutzungsberechtigungskontrolleinrichtung (26, 34) versehen. Nach positiver Benutzungsberechtigungskontrolle mit Hilfe der biometrisch erfaßten Daten kann das Fahrzeug in Betrieb gesetzt werden, indem eine vorbestimmte Betätigungshandlung erfolgt, ohne daß dabei ein gesonderter Zünd- oder Anlasserschalter betätigt wird. Die Inbetriebsetzung ist sehr komfortabel. Ein gesonderter Zünd- oder Anlaßschalter ist überflüssig.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Inbetriebsetzen ei­ nes Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zum Anlassen eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs bei dessen Inbetrieb­ nahme gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Zur Sicherung einer unberechtigten Inbetriebsetzung eines Kraftfahrzeugs ist es bekannt, biometrische Merkmale einer zur Benutzung berechtigten Person mit Hilfe eines Sensors zu erfassen, die erfaßten Daten nach einem vorbestimmten Algo­ rithmus in Berechtigungsdaten umzuwandeln und diese Berechti­ gungsdaten in einem fahrzeuginternen Speicher zu speichern. Wenn eine Person das Kraftfahrzeug in Betrieb setzen will, werden die biometrischen Merkmale dieser Person von einer am Fahrzeug angebrachten Biometriesensoreinrichtung erfaßt, nach dem vorbestimmten Algorithmus in Daten umgewandelt und mit den gespeicherten Berechtigungsdaten verglichen. Stimmen die­ se Daten zumindest weitgehend überein, wird ein Berechti­ gungssignal erzeugt, auf das hin ein Zündanlaßschalter des Kraftfahrzeugs beispielsweise mit Hilfe eines konventionellen mechanischen Schlüssels betätigt werden kann oder das Anlas­ sen des Fahrzeugs unmittelbar über einen in der Schalttafel vorgesehenen Anlasserknopf erfolgen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren derart weiterzuentwickeln, daß das Kraftfahrzeug auf komfortablere und einfachere Weise in Betrieb gesetzt werden kann.
Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine gat­ tungsgemäße Vorrichtung dahingehend weiterzuentwickeln, daß sie bei einfachem Aufbau ein komfortables Inbetriebnehmen des Fahrzeugs ermöglicht.
Der das Verfahren betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nicht mehr notwen­ dig, daß die hinsichtlich ihrer Benutzungsberechtigung über­ prüfte Person einen Zünd- oder Anlasserschalter betätigt oder eine sonstige Handlung vornimmt, die lediglich dem Einschal­ ten der Zündung oder dem Anlassen des Motors dient. Eine vor­ bestimmte Betätigungshandlung, beispielsweise eine bestimmte, von einem Sensor erfaßte Körperbewegung oder das Betätigen eine Bedienelements des Kraftfahrzeugs, das für dessen Bewe­ gen im Verkehr erforderlich ist, beispielsweise eines Lenkra­ des, eines Schalthebels, eines Gaspedals, eines Kupplungspe­ dals oder eines Bremspedals reicht aus, um das Fahrzeug in Betrieb zu setzen. Wenn es sich um ein Fahrzeug mit einem Elektromotor handelt, besteht die Inbetriebsetzung in der Ak­ tivierung der Stromkreise für den Elektromotor und für die Fahrzeugelektronik. Wenn das Fahrzeug ein Verbrennungsmotor enthält, gehört zum Inbetriebsetzen insbesondere das Anlassen des Motors.
Die Unteransprüche 2 bis 7 sind auf vorteilhafte Durchfüh­ rungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens gerichtet.
Der Anspruch 8 ist auf eine Vorrichtung zur Lösung des dies­ bezüglichen Teils der Erfindungsaufgabe gerichtet, wie sie bei einem mit Verbrennungsmotor ausgerüstetem Kraftfahrzeug eingesetzt wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeich­ nungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläu­ tert.
Es stellen dar:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung und
Fig. 2 eine Ausführungsform des Sensierbereiches einer Sen­ soreinrichtung.
Gemäß der Fig. 1 weist ein Kraftfahrzeug ein Verbrennungsmo­ tor 10 auf, der über ein automatisches Getriebe 12 nicht dar­ gestellte Antriebsräder des Kraftfahrzeugs antreibt.
Zur Bedienung des Kraftfahrzeugs dienen unter anderem Wählhe­ bel bzw. Schalthebel 14 des Getriebes 12, ein Fahrpedal 16 und ein Bremspedal 18. Die Stellungen des Schalthebels 14, des Fahrpedals 16 und des Bremspedals 18 werden von Sensoren 20, 22 und 24 erfaßt, die mit einem Steuergerät 26 verbunden sind.
Das Steuergerät 26, das in an sich bekannter Weise einen Mi­ kroprozessor, Programmspeicher und Datenspeicher enthält, ist mit einer Fahrzeugelektrik 28 und einer Motorelektrik 30 ver­ bunden. Die Motorelektrik 30 ist mit einem Anlasser 32 des Verbrennungsmotors 10 verbunden und steuert über nicht darge­ stellte Umfänge in an sich bekannter Weise den gesamten Be­ trieb des Verbrennungsmotors 10 sowie ggf. des Getriebes 12.
Desweiteren ist mit dem Steuergerät 26 eine in ihrem Aufbau an sich bekannte Biometriesensoreinrichtung 34 verbunden, de­ ren Sensor beispielsweise an der Schalttafel des Kraftfahr­ zeugs zugänglich ist und das Hautrillenmuster 36 eines Dau­ mens erfaßt.
Die Funktion der beschriebenen Vorrichtung ist folgende:
In einen in dem Steuergerät 26 vorhandenen Datenspeicher wer­ den beispielsweise beim Verkauf des Fahrzeugs von autorisier­ ter Stelle Berechtigungsdaten eingelesen, die aus der Abta­ stung des Hautrillenmusters 36 des Daumens einer berechtigten Person nach einem vorbestimmten Algorithmus erzeugt werden. Dieser Vorgang kann unmittelbar mit Hilfe der fahrzeugfesten Biometriesensoreinrichtung 34 erfolgen, wobei dieser Vorgang nur von autorisierten Personen durchgeführt werden kann, die über besondere Sicherungsalgorithmen Zugang zum Steuergerät 26 haben. Das Einlesen von Berechtigungsdaten kann auch an autorisierten Werkstätten über dort installierte Biometrie­ sensoreinrichtungen erfolgen.
Wenn eine Person das Kraftfahrzeug in Betrieb nehmen will, hält sie ihren Daumen vor den an der Schalttafel befindlichen Sensor der Biometrieserisoreinrichtung 34. Das Hautrillenmu­ ster 36 wird ausgelesen. Mit Hilfe des vorbestimmten Algo­ rithmus werden aus den vorbestimmten Biometriedaten Daten er­ zeugt, die in dem Steuergerät 26 oder der Biometriesensorein­ richtung 34 mit den gespeicherten Berechtigungsdaten vergli­ chen werden. Bei vollständiger oder zumindest weitgehender Übereinstimmung der Daten wird die Person als berechtigt er­ kannt und setzt das Steuergerät 26 selbsttätig die Fahrzeug­ elektrik 28 und die Motorelektrik 30 in Betrieb, so daß das Fahrzeug betriebsbereit ist. Wenn der Fahrer nun den Wählhe­ bel 14 aus der Park- oder Neutralstellung, in der sich der Schalthebel 14 bei Stillstehen des Fahrzeugs normalerweise befindet, in eine Fahrstellung, beispielsweise R oder D, be­ wegt und gleichzeitig das Bremspedal 18 drückt und gleichzei­ tig durch Betätigen des Fahrpedals 16 seinen Wunsch nach Los­ fahren ausdrückt, sendet das Steuergerät 26 an die Motorelek­ trik 30 ein Signal, auf das hin der Anlasser 32 in Tätigkeit gesetzt wird und der Motor 10 anspringt, so daß losgefahren werden kann.
Auf diese Weise ist ein außerordentlich komfortables Losfah­ ren mit dem Fahrzeug möglich, wobei irgendein Betätigen eines Zündschlosses, eines Zündschalters oder eines gesonderten An­ lasserschalters überflüssig ist.
Die beschriebene Vorrichtung kann in vielfältiger Weise abge­ ändert werden:
Die Sensoren 18, 22 und 32 können beispielsweise durch einen im Fahrzeuginnenraum befindlichen Sensor ersetzt werden, der auf ein akustisches Signal, eine vorbestimmte Bewegung oder sonstwelche Tätigkeit der Bedienungsperson anspricht und nach positiver Benutzungsüberprüfung (Authentifizierung) den An­ lasser 32 aktiviert.
Die vorstehend geschilderte logische Bedingung Bewegen des Schalthebels 14 in eine Fahrstellung und Betätigen des Brems­ pedals 18 und Betätigen des Gaspedals 16 kann durch andere logische Bedingungen ersetzt werden, beispielsweise lediglich Betätigen des Gaspedals 16 oder lediglich Betätigen des Schalthebels 14 und gleichzeitiges Betätigen des Bremspedals 18 oder Betätigen des Fahrpedals 16 und gleichzeitiges Betä­ tigen des Bremspedals 18 usw.
Wenn das Getriebe 12 ein Handschaltgetriebe ist und das Fahr­ zeug zusätzlich mit einem Kupplungspedal versehen ist, kann das Betätigen des Anlassers 32 an die Bedingung gekoppelt sein, daß beispielsweise das Kupplungspedal betätigt ist, wenn bei eingelegtem Fahrgang das Gaspedal 16 betätigt wird.
Für den Fall, daß das Kraftfahrzeug über einen Elektromotor für seinen Antrieb verfügt, entfällt der Anlasser 32 naturge­ mäß und wird die Leistung des Elektromotors unmittelbar über Motorelektrik 30 mit Hilfe des Fahrpedals 16 gesteuert, die zusammen mit der Fahrzeugelektrik 28 nach einer positiven Au­ thentifizierung in Betrieb gesetzt wird.
Das System kann derart ausgebildet sein, daß die Wegfahr- bzw. Benutzungsbereitschaft deaktiviert wird, wenn nicht in­ nerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer nach der positiven Überprüfung der biometrischen Daten weggefahren wird oder zu­ mindest ein von der Fahrzeugelektrik 28 betriebenes Instru­ ment, beispielsweise ein Radio, in Betrieb gesetzt wird.
Die Biometriesensoreinrichtung kann mit zwei Sensoren derse­ hen sein, von denen einer von außerhalb des Fahrzeugs und ein weiterer an der Schalttafel des Fahrzeugs zugänglich ist. Der über den äußeren Sensor autorisierte Zugang in das Fahrzeug reicht nicht für ein Losfahren mit dem Fahrzeug, jedoch ist das System vorzugsweise derart ausgebildet, daß nach einem autorisiertem Zugang in das Fahrzeug die Motorelektrik in Be­ trieb gesetzt wird, so daß Radiobetrieb, Innenbeleuchtung usw. möglich sind. Ein Losfahren mit dem Fahrzeug ist nur nach Authentifizierung mit Hilfe des an der Schalttafel oder im Innenraum des Fahrzeugs angebrachten Biometriesensors mög­ lich.
Es können unterschiedlichste Biometriesensoreinrichtungen verwendet werden, beispielsweise kapazitiv arbeitende, mit Ultraschall arbeitende, optisch arbeitende, elektrisch oder magnetisch arbeitende usw. Die biometrischen Merkmale einer Person müssen nicht notwendigerweise vom Daumen oder einem Finger abgenommen werden; sie können auch von den Augen oder sonstigen personenspezifischen Ausbildungen abgenommen wer­ den.
Bei der anhand Fig. 1 bezeichneten Ausführungsform ist für das Anlassen kein zusätzlicher Schalter oder Sensor erforder­ lich, da die beschriebenen Sensoren 20, 22 und 24 in modernen Fahrzeugen ohnehin vorhanden sind.
Ein gesonderter Zünd-/Anlaßschalter kann zusätzlich vorgese­ hen sein, damit das Fahrzeug - mit Einbuße an Bedienungskom­ fort - durch andere Personen, beispielsweise in einer Werk­ statt, betrieben werden kann.
Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Sensorein­ richtung 34, Fig. 2a in Aufsicht auf den Senosrbereich und Fig. 2b in Seitenansicht.
Gemäß Fig. 2a und 2b ist ein Sensorbereich 36 als eine Rinne mit zwei Seitenwänden 38 ausgebildet, zwischen denen am Boden der Rinne mittig ein Biometriesensorbereich 40 und darüber und darunter Abstandssensorbereiche 42 und 44 ausgebildet sind. Der Biometriesensorbereich 40 ist stufenförmig, oder wie dargestellt, gewölbt vertieft. Unterhalb des Biometrie­ sensorbereiches 40 befindet sich die Biometriesensorik 46 zum Erfassen biometrischer Daten beispielsweise eines auf den Sensorbereich 36 aufgelegten Daumens. Unterhalb der Ab­ standssensorbereiche 42 und 44 befindet sich eine beispiels­ weise mit Ultraschall oder kapazitiv arbeitende Abstandssen­ sorik 48.
Die Funktion des beschriebenen Sensors ist derart, daß beim Auflegen des Daumens auf den Biometriesensorbereich 40 die Authentifizierung erfolgt. Wird der Daumen in der Rinne auf­ wärts geschoben, so wird dies vom Abstandssensorbereich 42 erfaßt, woraufhin der Anlasser 32 von der Motorelektrik 30 nach Senden eines entsprechenden Befehls von dem Steuergerät 26 an die Motorelektrik 30 gestartet wird. Wir der Daumen über den Sensor abwärts bewegt, so wird dies von dem Ab­ standssensorbereich 44 erfaßt, woraufhin der Motor beispiels­ weise abgeschaltet wird.

Claims (8)

1. Verfahren zum Inbetriebsetzen eines Kraftfahrzeugs, bei welchem Verfahren die Benutzungsberechtigung einer Person durch Erfassen von biometrischen Merkmalen der Person und Vergleich von aus der Erfassung der biometrischen Merkmale hergeleiteten Daten mit gespeicherten Daten überprüft wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine positive Überprüfung der Benutzungsberechti­ gung hin die Inbetriebsetzung des Kraftfahrzeugs durch wenig­ stens eine vorbestimmte Betätigungshandlung erfolgt, ohne daß die Person einen Zünd- oder Anlasserschalter betätigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem mit einem Verbrennungsmotor (10) ausgerüsteten Kraftfahrzeug der Verbrennungsmotor durch die vorbestimmte Betätigungshandlung angelassen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor (10) angelassen wird, wenn die Per­ son ein Fahrpedal (16) betätigt.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor (10) angelassen wird, wenn die Per­ son einen Schalthebel (14) zum Schalten eines Getriebes (12) betätigt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verbrennungsmotor (10) angelassen wird, wenn zusätzlich ein Kupplungspedal betätigt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor angelassen wird, wenn bei einem mit einem selbsttätig die Übersetzung ändernden Getriebe (12) der Schalthebel (14) in eine Fahrstufe bewegt wird und gleichzei­ tig ein Bremspedal (18) betätigt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor (10) angelassen wird, wenn bei ei­ nem Schaltgetriebe der Schalthebel in einen Fahrgang bewegt wird und gleichzeitig ein Kupplungspedal betätigt wird.
8. Vorrichtung zum Anlassen eines Verbrennungsmotors (10) eines Kraftfahrzeugs bei dessen Inbetriebnahme, enthal­ tend
eine Biometriesensoreinrichtung (34) zum Erfassen biometrischer Daten einer Person,
ein Steuergerät (26) mit
einer Speichereinrichtung, in der aus biometrischen Daten einer berechtigten Person nach einem vorbestimmten Al­ gorithmus hergeleitete Berechtigungsdaten gespeichert sind, und
einer Vergleichseinrichtung, die die gespeicherten Berechtigungsdaten mit aus den erfaßten biometrischen Daten nach dem Vorbestimmten Algorithmus hergeleiteten Daten ver­ gleicht und bei zumindest weitgehender Übereinstimmung ein Berechtigungssignal erzeugt,
gekennzeichnet durch
wenigstens einen Sensor (20, 22, 24) zum Erfassen der Betätigung eines für das Fahren des Fahrzeugs erforderlichen Bedienelements (14, 16, 18), welcher Sensor mit dem Steuerge­ rät (26) verbunden ist, wobei das Steuergerät bei Betätigung des Bedienelements den Verbrennungsmotor (16) in Betrieb setzt.
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