DE4320188A1 - Vorrichtung zur Sicherung eines Kraftfahrzeuges vor unbefugtem Wegfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sicherung eines Kraftfahrzeuges vor unbefugtem Wegfahren.

Aufgrund der steigenden Anzahl von Fahrzeugdiebstählen ist es mehr und mehr angezeigt, die Kraftfahrzeuge mit Sicherungsvorrichtung zu versehen, die es dem Dieb un­ möglich machen, das Fahrzeug zu starten und wegzufah­ ren. Derartige beispielsweise elektronisch arbeitende Wegfahrsicherungen sind in einer Vielzahl von Ausge­ staltungen bereits bekannt. Bei den bekannten Wegfahr­ sicherungen wird auf elektronische Weise in beispiels­ weise das Motormanagement eingegriffen, wobei lediglich der Fahrzeugführer weiß, welche Handgriffe oder Vorkeh­ rungen zu treffen sind, um die Wegfahrsicherung zu de­ aktivieren. Da bei den bekannten Wegfahrsicherungen die Aktivierung (und auch die Deaktivierung) zusätzliche Handgriffe des Fahrzeugführers erfordert, ist die Akzeptanz und die Benutzungsrate nur gering.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wegfahr­ sicherung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die selbstschärfend ist, d. h. ohne zusätzliche Handgriffe des Benutzers beim Verlassen des Fahrzeuges wirksam ist und darüber hinaus einen zuverlässigen Schutz vor unbe­ fugtem Wegfahren des Kraftfahrzeuges gibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Vorrichtung zur Sicherung eines Kraftfahrzeuges vor unbefugtem Wegfahren mit den Merkmalen des Patentan­ spruchs 1 vorgeschlagen. In den Unteransprüchen sind jeweils Merkmale vorteilhafter Ausgestaltungen der Er­ findung angegeben.

Die erfindungsgemäße Wegfahrsicherung ist gekennzeich­ net durch ein Schloß, eine elektrisch ansteuerbare Sperrvorrichtung mit Selbsthaltung und eine Signalver­ arbeitungseinheit. Die ansteuerbare Sperrvorrichtung dient der Unterbindung der Funktion einer für den be­ stimmungsgemäßen Betrieb des Kraftfahrzeuges relevanten Einheit, bei der es sich beispielsweise um das Motor­ management, den Anlasserstromkreis, die Kraftversor­ gung, die Zündanlage und/oder andere Systeme, die für den Betrieb des Motors und/oder des Fahrzeuges erfor­ derlich sind, handeln kann. Die Sperrvorrichtung nimmt einen von zwei Betriebszuständen ein; bei diesen beiden Betriebszuständen handelt es sich zum einen um die Freigabe-Betriebsstellung und zum anderen um die Sperr- Betriebsstellung. Aufgrund ihrer Selbsthaltung ver­ bleibt die Sperrvorrichtung ohne externe Ansteuerung sicher und zuverlässig in der gerade eingenommenen Be­ triebsstellung, ohne daß Vibrationen oder andere Er­ schütterungen daran etwas ändern. Vorzugsweise arbeitet die Sperrvorrichtung, was den Eingriff in die für den Betrieb des Motors und/oder des Fahrzeuges relevanten Einheit anbelangt, rein mechanisch.

Die Sperrvorrichtung ist mit einem Sperrelement ver­ sehen, das durch eine Antriebsvorrichtung bewegbar ist. Bei dieser Antriebsvorrichtung kann es sich um einen Elektromagneten oder um einen Motor handeln. Das Ge­ triebe zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Sperr­ element ist selbsthaltend.

Das Schloß der erfindungsgemäßen Wegfahrsicherung ist (elektrisch) mit der Signalverarbeitungseinheit gekop­ pelt. Der jeweilige Zustand des Schlosses (geschlos­ sen - wenn auch nur kurzzeitig wie bei einem Schlüssel­ schalter - und offen) wird der Signalverarbeitungsein­ heit mitgeteilt. Damit erkennt die Signalverarbeitungs­ einheit, ob das Schloß abgeschlossen ist oder nicht. Ist das Schloß abgeschlossen, gibt sie an die mecha­ nische Sperrvorrichtung kurzzeitig ein Steuersignal zum Überführen der Sperrvorrichtung in die Sperr-Betriebs­ stellung aus. Umgekehrt gibt die Signalverarbeitungs­ einheit bei sachgemäßer Handhabung des Schlosses, d. h. beim Öffnen des Schlosses mit dem dafür vorgesehenen Schlüssel an die Sperrvorrichtung ein Ansteuerungssig­ nal zum Überführen der Sperrvorrichtung in die Frei­ gabe-Betriebsstellung aus. Ein Erschütterungssensor stellt eventuelle Erschütterungen des Schlosses fest, wenn diese einen bestimmten Schwellenwert übersteigen, und liefert ein Ausgangssignal an die Signalver­ arbeitungseinheit, wenn über dem Schwellenwert liegende Erschütterungen sensiert werden. Ist das Schloß abge­ schlossen oder je nach Ausgestaltung des Schlosses, etwa im Falle eines Kfz-Zündschlosses, der Schlüssel aus dem Schloß herausgezogen, so geht die Sperrvorrich­ tung von der Signalverarbeitungseinheit gesteuert in die Sperr-Betriebsstellung über. Wird in der Folgezeit vor der nächsten sachgemäßen Behandlung des Schlosses eine über der Mindesterschütterung (bestimmt durch den Schwellenwert) liegende Erschütterung desselben durch den Erschütterungssensor ermittelt und der Signalverar­ beitungseinheit gemeldet, so unterbindet die Signalver­ arbeitungseinheit von da an die Ausgabe des Ansteue­ rungssignals zum Überführen der Sperrvorrichtung in die Freigabe-Betriebsstellung, und zwar auch dann, wenn der Signalverarbeitungseinheit zu einem späteren Zeitpunkt gemeldet werden sollte, daß das Schloß geöffnet oder - im Falle eines Kfz-Zündschlosses - der Zündschlüssel eingesteckt und das Zündschloß betätigt wird. Das lediglich einmalige Ansprechen des Erschütterungs­ sensors (bei ordnungsgemäß zurückgelassenem Kfz) be­ wirkt also die fortdauernde Sperrung der Funktion der durch die Sperrvorrichtung beeinflußbaren und für den Betrieb des Kraftfahrzeuges relevanten Einheit. Dabei wird das Ansprechen des Erschütterungssensors als Indiz für den Versuch des unbefugten Zutritts zum Kraftfahr­ zeug gewertet.

Die erfindungsgemäße Wegfahrsicherung läßt sich durch die für das ordnungsgemäße Verlassen des Kraftfahrzeu­ ges notwendigen Handgriffe schärfen; separate und über das Übliche und Gewohnte hinausgehende Maßnahmen sind durch den Kraftfahrzeugführer nicht vorzunehmen. Das Übliche und Gewöhnliche und damit die zum Schärfen der Wegfahrsicherung erforderlichen Handgriffe werden da­ durch bestimmt, welches Schloß des Kraftfahrzeuges (für- oder Zündschloß) Bestandteil der Wegfahrsicherung ist. Im Falle des Türschlosses muß dies abgeschlossen werden (ein üblicher Vorgang beim ordnungsgemäßen Ver­ lassen des Kraftfahrzeuges), während es zum Schärfen der Wegfahrsicherung bei einer durch das Zündschloß erfolgenden Aktivierung ausreichend ist, den Zünd­ schlüssel zum Ausschalten des Motors zurückzudrehen. Letzteres ist insofern von Vorteil, da das Kraftfahr­ zeug auch dann gegen ein unbefugtes Wegfahren gesichert ist, wenn lediglich der Zündschlüssel abgezogen, die Kraftfahrzeugtüren (z. B. Fahrertür) aber nicht abge­ schlossen sind, wie dies oft der Fall ist, wenn z. B. das Kraftfahrzeug für kurze Zeit verlassen wird.

Haupteigenschaft der erfindungsgemäßen Wegfahrsicherung ist also die Selbstschärfung sowie die Tatsache, daß bei einmaliger unbefugter Benutzung des Kraftfahrzeuges (wird gemeldet vorzugsweise durch einen Erschütterungs­ sensor) die Scharfstellung danach nicht mehr dadurch aufgehoben werden kann, daß eine sachgemäße Handhabung des Kraftfahrzeuges (hier des Schlosses) erfolgt.

Nach der Erfindung ist allerdings nicht zwingend vor­ gesehen, daß der Erschütterungssensor ausschließlich Erschütterungen des Schlosses erfaßt. Der Sensor kann auch allgemein Kraftfahrzeug-Erschütterungen erfassen (wenn dieses ordnungsgemäß verlassen und abgestellt ist). Ferner ist es möglich, anstelle eines Erschüt­ terungssensors oder zusätzlich zu diesem einen Neigungssensor vorzusehen, der eine Mindestneigung des Kraftfahrzeuges erfaßt. Hierdurch läßt sich erreichen, daß die Wegfahrsicherung eines ordnungsgemäß verlas­ senen Kraftfahrzeuges auch dann aktiv bleibt, wenn das Kraftfahrzeug unbefugterweise abgeschleppt und zu diesem Zweck auf ein Transportmittel (Abschleppwagen o. dgl.) gezogen und dabei um mehr als die Mindest­ neigung geneigt wird.

Eine einmalige unsachgemäße Handhabung des Kraftfahr­ zeuges macht dieses also für den Dieb nutzlos, da die Wegfahrsicherung scharf bleibt, auch wenn der Dieb später das Kraftfahrzeug ordnungsgemäß behandelt.

Vorteilhafterweise greift die Sperrvorrichtung zum Sperren der Funktion der für den Betrieb des Motors und/oder Kraftfahrzeuges relevanten Einheit mechanisch in die Kurbelwelle des Motors oder in die Eingangswelle des Getriebes ein. Dies erfolgt insbesondere mit einem Sperrbolzen, der in Richtung auf seine Sperr-Position federnd vorgespannt und mit einer Selbsthaltung ver­ sehen ist sowie von einem Elektro- oder anderem Hub­ magneten antreibbar ist. Die Selbsthaltung ist eine Verriegelung, die es ermöglicht, daß der Sperrbolzen bei aufeinanderfolgender Ansteuerung des Hubmagneten abwechselnd entweder in der Sperr- oder der Freigabe- Position verbleibt. Dies spart Energie, wenn man be­ rücksichtigt, daß lediglich zum Umschalten der Sperr­ vorrichtung Energie zugeführt werden muß. Da die selbsthemmende Sperrvorrichtung keine Energie benötigt, um in der Sperr-Betriebsstellung zu verbleiben, der Sperrvorrichtung im Gegenteil Energie zugeführt werden muß, um sie aus der Sperr- in die Freigabe-Betriebs­ stellung zu überführen, kann die erfindungsgemäße Weg­ fahrsicherung auch dadurch nicht entschärft werden, daß das elektrische System des Kraftfahrzeuges von außen kurzgeschlossen und die Kraftfahrzeug-Batterie dadurch entladen wird.

Zusätzlich zu dem Erschütterungssensor kann, einer vor­ teilhaften Weiterbildung der Erfindung folgend, noch eine Schlüssel-Erkennungsvorrichtung und ferner vor­ zugsweise noch eine Kabeltrenn-Detektorvorrichtung vor­ gesehen sein. Mittels der Schlüssel-Erkennungsvorrich­ tung wird überprüft, ob der zu dem Schloß passende Schlüssel in das Schloß eingeführt ist. Dies erfolgt z. B. durch optische oder elektromagnetische Kodierung, indem vom Schlüssel (oder vom Schloß) optisch oder elektromagnetisch kodierte Daten an das Schloß (oder den Schlüssel) übertragen werden, um zu überprüfen, ob die kodierten Daten mit gespeicherten Vergleichsdaten identisch sind. Detektoren, die ein Durchtrennen von Kabeln erkennen, sind bei Alarmanlagen bekannt, bei denen sich unter anderem das Erfordernis der Erkennung einer Unterbrechung des Arbeitsstromkreises stellt.

Gemäß der zuvor beschriebenen Weiterbildung der Erfin­ dung lassen sich folgende Manipulationen erkennen:

• - Ausbau des Schlosses (erkennbar durch Erschütte­ rungssensor),
• - Versuch des Aufschließens des Schlosses mit Hilfe eines nicht passenden Schlüssels (erkennbar durch die Schlüssel-Erkennungsvorrichtung),
• - Durchtrennen der zu dem Schloß führenden elek­ trischen Leitungen (erkennbar durch Kabeltrenn- Detektorvorrichtung) und
• - Abtransport des Kraftfahrzeuges (erkennbar durch Erschütterungssensor oder - sofern vorhanden - durch Neigungssensor).

In sämtlichen Fällen läßt sich die scharf gemachte Weg­ fahrsicherung nachträglich nicht mehr entschärfen.

Nachfolgend wird anhand einer Blockschaltbilddarstel­ lung gemäß der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Die Wegfahrsicherung 10 weist eine mechanisch wirkende Sperrvorrichtung 12 auf, die auf eine für den Betrieb des Motors und/oder des Kraftfahrzeuges relevante Ein­ heit (nicht dargestellt) einwirkt. Bei dieser Einheit handelt es sich um den Anlasser, die Kurbelwelle oder das Schwungrad des Motors oder die Eingangswelle des Getriebes. Die (in der Zeichnung detailliert nicht wie­ dergegebene) Sperrvorrichtung 12 weist einen Sperrbol­ zen o. dgl. Sperrelement 14 auf, das aus einer Freigabe- Position in eine Sperr-Position von einem Elektro- Hubmagneten oder einer anderen Antriebsvorrichtung 16 bewegbar ist. In der Sperr-Position kämmt das Sperr­ element 14 mit einem Zahnkranz des Schwungrades und/ oder einem mit der Eingangswelle des Getriebes oder der Kurbelwelle des Motors gekoppelten Zahnrades oder sperrt aufandere Weise die Rotation einer für das Starten des Motors oder Fahren des Kraftfahrzeuges relevanten Achse. Die Sperrvorrichtung 12 ist mit einer Selbsthaltung versehen, die das Sperrelement 14 in bei­ den (stabilen) Positionen (Freigabe- und Sperr-Posi­ tion) verriegelt, so daß keinerlei externe Energie zum Halten des Sperrelements 14 in den stabilen Positionen benötigt wird. Überdies hat die Selbsthaltung den Vor­ teil, daß zum Überführen des Sperrelements 14 aus der einen Position in die andere stets das gleiche Ansteue­ rungssignal an den Elektro-Hubmagneten (d. h. die An­ triebsvorrichtung 16 des Sperrelements 14) angelegt werden muß.

Mit der Antriebsvorrichtung 16 elektrisch verbunden ist der Ausgang einer Signalverarbeitungseinheit 18, die eingangsseitig mit einem Schlüsselschalter 20 und einer Sensorikanordnung verbunden ist. Der Schlüsselschalter 20 ist dabei Bestandteil des Kraftfahrzeug-Zündschlos­ ses, das bei 22 angedeutet sein soll.

Das Zündschloß 22 ist mit einem Erschütterungssensor 24, einer Schlüssel-Erkennungsvorrichtung 26 und einer Kabeltrenn-Detektorvorrichtung 28 versehen, die sämt­ lich mit der Signalverarbeitungseinheit 18 elektrisch verbunden sind. Der Schlüsselschalter 20 liegt zwischen der von der Kraftfahrzeug-Batterie 30 betriebenen Energieversorgungseinheit 31 und der Signalverarbei­ tungseinheit 18. Parallel zur Kraftfahrzeug-Batterie 30 ist eine Notenergieversorgung 32 geschaltet; beide sind über einen Wechselschalter 34 mit der Energieversor­ gungseinheit 31 verbunden. Der Wechselschalter 34 schaltet selbsttätig von der Kraftfahrzeug-Batterie 30 auf die Notenergieversorgung 32 (weitere Batterie) um, wenn die Ausgangsspannung der Kraftfahrzeug-Batterie 30 unter eine vorgegebene Mindestspannung abfällt. Damit kann auch dann, wenn die Energie der Kraftfahrzeug-Bat­ terie 30 zum Starten des Motors nicht mehr ausreichend ist, beim ordnungsgemäßen Handhaben des Zündschlosses 32 durch Schließen des Schlüsselschalters 20 zumindest die Sperrvorrichtung 12 über die Signalverarbeitungs­ einheit 18 in die Freigabe-Betriebsposition überführt werden.

Die in der Zeichnung schematisiert dargestellte Weg­ fahrsicherung 10 arbeitet wie folgt:
Beim (ordnungsgemäßen) Verlassen des Kraftfahrzeuges, d. h. nach dem "Zuschließen" des Zündschlosses 22 (Zu­ rückdrehen in die Ausgangsstellung) öffnet der Schlüs­ selschalter 20, was der Signalverarbeitungseinheit 18 signalisiert, das bewegbare Sperrelement 14 der mecha­ nischen Sperrvorrichtung 12 in die Sperr-Position zu überführen. Damit ist die Wegfahrsicherung 10 "scharf" gemacht, was nach dem hier beschriebenen Ausführungs­ beispiel ohne jeden zusätzlichen Handgriff, sondern einzig und allein beim Abschalten des Motors durch Zu­ rückdrehen des Zündschlüssels im Zündschloß erfolgt.

Sofern in der Folgezeit bis zum nächsten ordnungsge­ mäßen Gebrauch des Zündschlosses 22 dieses unsachgemäß benutzt wird, was als unbefugter Versuch des Wegfahrens des Kraftfahrzeuges gewertet wird, so wird dies von der Sensorik des Zündschlosses 22 erkannt und über die Zu­ leitungskabel 36 der Signalverarbeitungseinheit 18 mit­ geteilt, die ihrerseits der Sperrvorrichtung 12 signa­ lisiert, in der Sperr-Betriebsstellung zu verbleiben. Ein Ausbau des Zündschlosses 22 oder andere mit Er­ schütterungen verbundene Manipulationen zum Kurz­ schließen der Kontakte des Zündschlosses 22 werden von dem Erschütterungssensor 24 erkannt und der Signalver­ arbeitungseinheit 18 gemeldet. Ein Durchtrennen der Zuleitungskabel 36 zum Zündschloß 22 (Schlüsselschalter 20 und Sensorik 24, 26, 28) wird durch die Detektorvor­ richtung 28 erkannt, während der Versuch, das Zünd­ schloß 22 mit einem nicht passenden Schlüssel zu öff­ nen, von der Schlüssel-Erkennungsvorrichtung 26 erkannt wird. In sämtlichen drei Fällen erfolgt die Meldung an die Signalverarbeitungseinheit 18 durch Ausgabe eines entsprechenden Signals von der betreffenden Sensorvor­ richtung. Sofern einer der Sensoren 24 bis 28 einmal angesprochen hat, ist danach ein Entschärfen der Weg­ fahrsicherung 10 auch dann nicht möglich, wenn das Zündschloß 22 eine sachgemäße Handhabung erfährt.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Sicherung eines Kraftfahrzeuges vor unbefugtem Wegfahren, mit

• - einem Schloß (22), das einen Schlüsselschalter (20) und einen Erschütterungssensor (24) auf­ weist, welcher ab einer vorgebbaren Mindest­ erschütterung insbesondere des Schlosses (22) ein diesen Zustand anzeigendes Ausgangssignal ausgibt,
• - einer ansteuerbaren Sperrvorrichtung (12) mit Selbsthaltung zum Unterbinden der Funktion einer für den bestimmungsgemäßen Betrieb des Kraftfahrzeuges relevanten Einheit,
• - wobei die mechanische Sperrvorrichtung (12) eine Sperr-Betriebsstellung und eine Freigabe- Betriebsstellung aufweist, der Sperrvorrichtung lediglich zum Überführen aus der einen in die andere Betriebsstellung Energie zuzuführen ist und die Sperrvorrichtung (12) in beiden Be­ triebsstellungen mechanisch verriegelt ist, und
• - einer Signalverarbeitungseinheit (18), die mit dem Schlüsselschalter (20) und dem Erschütte­ rungssensor (24) sowie mit der Sperrvorrichtung (12) elektrisch verbunden ist und beim Ab­ schließen des Schlosses (22) und/oder beim Ab­ ziehen eines zum Schloß (22) passenden Schlüs­ sels an die Sperrvorrichtung (12) das Sperr­ signal ausgibt und bei abgeschlossenem Schloß (22) und/oder bei aus dem Schloß (22) abgezoge­ nem Schlüssel kein Freigabesignal an die steuerbare Sperrvorrichtung (12) ausgibt, wobei die Signalverarbeitungsvorrichtung (18) bei in der Sperr-Betriebsstellung befindlicher Sperr­ vorrichtung (12) auch dann die Ausgabe des Freigabesignals unterdrückt, wenn sie bei un­ sachgemäßer Handhabung des Schlosses (22) ein die Mindesterschütterung anzeigendes Ausgangs­ signal von dem Erschütterungssensor (24) empfängt, und zwar auch dann, wenn anschließend das Schloß (22) aufgeschlossen wird und/oder der Schlüssel in das Schloß (22) eingeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Schloß (22) ferner mit einer Schlüs­ sel-Erkennungsvorrichtung (26) versehen ist, die erkennt, ob sich in dem Schloß (22) ein zu diesem passender Schlüssel befindet und ein das Annähern an das Schloß (22) mit einem nicht passenden Schlüssel und/oder das Einführen eines nicht pas­ senden Schlüssels in das Schloß (22) anzeigendes Ausgangssignal erzeugt, und daß die Schloß-Erken­ nungsvorrichtung (26) mit der Signalverarbeitungs­ einheit (18) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Kabeltrenn-Detektorvorrich­ tung (28) vorgesehen ist, die ein Durchtrennen einer mit dem Schloß (22) und/oder mit dem Er­ schütterungssensor (24) und/oder - sofern vorhan­ den - mit der Schlüssel-Erkennungsvorrichtung (26) verbundenen elektrischen Leitung (36) erkennt und ein die Durchtrennung einer derartigen Leitung (36) anzeigendes Ausgangssignal erzeugt, und daß die Kabeltrenn-Detektorvorrichtung (28) mit der Signalverarbeitungsvorrichtung (18) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsvorrich­ tung (18) bei in der Sperr-Betriebsstellung be­ findlicher Sperrvorrichtung (12) auch dann die Ausgabe des Freigabesignals an die Sperrvorrich­ tung (12) unterdrückt, wenn sie bei unsachgemäßer Handhabung des Schlosses (22) ein Ausgangssignal von dem Erschütterungssensor (24) und/oder von der Schlüssel-Erkennungsvorrichtung (26) und/oder - sofern vorhanden - von dem Kabeltrenn-Detektor (28) empfängt, und zwar auch dann, wenn an­ schließend das Schloß (22) aufgeschlossen und/oder der Schlüssel in das Schloß (22) eingeführt wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Notenergieversor­ gungsquelle vorgesehen ist, die mit dem Schlüssel­ schalter (20) gekoppelt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung (12) ein steuerbarer Schalter in einer für das Anlassen und/oder das Starten und/oder das Fahren des Kraftfahrzeuges notwendigen Leitung ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung (12) ein steuerbares Ventil in einer für das An­ lassen und/oder Starten und/oder Fahren des Kraft­ fahrzeuges notwendigen medienführenden Leitung ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung (12) in ihrer Sperr-Betriebsstellung eine Ver­ drehung der Kurbelwelle und/oder eine Verdrehung der Ausgangswelle des Motors des Kraftfahrzeuges beim durch dessen Anlasser erfolgenden Anlassens des Kraftfahrzeuges unterbindet.