DE68924877T2 - Optisches Diebstahlverhinderungssystem. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Schließvorrichtung, insbesondere eine optische Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung, die einen Schlüsselcode zum befugten Betrieb einer angetriebenen Einrichtung optisch liefern kann.
• Seit Erteilung eines US-Patents an Linus Yale Sr., den Erfinder einer Zylinderschließeinrichtung, in 1848, sind viele Arten von mechanischen Schließeinrichtungen in Gebäuden, Kraftfahrzeugen oder anderen Objekten verwendet worden, um einen unbefugten Zutritt bzw. Einsatz des Objekts zu verhindern. Bei einer weiteren Ausgestaltung sind unterschiedliche Arten von elektrisch betriebenen Schließeinrichtungen, einschließlich schlüsselloser Zugangs- und Infrarot- Aufschließanlagen entwickelt worden.
• Zum Beispiel offenbart Japanische Patentschrift 62-173354 eine Diebstahlschutzvorrichtung, die eine Kombination von mechanischen und elektronischen Schließeinrichtungen aufweist. Die elektronische Schließeinrichtung läßt sich beim Empfangen eines Infrarotstrahls einschließlich eines von einem Schlüssel emittierten optischen Signals mit einem spezifischen Schlüsselcode aufschließen. Spezifisch weist eine am Schlüssel montierte elektrische Schaltung eine Einrichtung zum Erzeugen des kodierten optischen Signals auf, und die Schließeinrichtung beinhaltet eine Kennzeichnungseinrichtung zum Erzeugen eines Triggersignals, um die Schließvorrichtung beim Empfang des von dem Schlüssel emittierten, kodierten, optischen Signals aufzuschließen. Bei dieser kombiniert mechanischen und elektronischen Schließstruktur läßt sich die Diebstahlschutzvorrichtung nur dann aufschließen, wenn sie durch einen passenden Schlüssel mechanisch betätigt wird, und zwar zusätzlich zu dem sich aus dem kodierten optischen Signal resultierenden elektrischen Triggersignal. Da diese Vorrichtung darüber hinaus eine Einrichtung zum Ausgeben eines Warnsignals beim Versuch die Vorrichtung zu "knacken" aufweist, sollte die Diebstahl-Schutzvorrichtung nur durch mechanische Betätigung ohne das beim Empfang des optischen Signals zu erzeugende Triggersignal der Kennzeichnungseinrichtung aufgeschlossen werden, erzeugt die Vorrichtung ein Warnsignal gegen Knacken, um eine Warnvorrichtung zu betätigen. Der Begriff "knacken" bedeutet hier das unbefugte Aufschließen einer mechanischen Schließeinrichtung mittels eines besonderen Werkzeugs. Bei dieser gegen unbefugte Manipulation geschützen Ausführung läßt sich die Warnvorrichtung nicht aktivieren, sollte die Kennzeichnungseinrichtung das Triggersignal erzeugen, nachdem die Vorrichtung das von dem Schlüssel emittierte, spezifisch-kodierte, optische Signal empfangen hat, und gleichzeitig die Vorrichtung mechanisch aufgeschlossen wurde.
• Weiter offenbart die japanische Patentschrift 62-174476 eine elektronische Steuervorrichtung für Gebäude und Kraftfahrzeuge, die einen elektronischen Schlüssel zum Erzeugen von Lichtsignalen als Signale mit einer vorbestimmten Kodierung, eine Kennzeichnungseinrichtung zum Erzeugen eines Triggersignals beim Empfang des dazugehörigen Lichtsignals, sowie einen vom Triggersignal der Kennzeichnungseinrichtung betätigten Schließmechanismus beinhaltet. Diese elektronische Steuervorrichtung beinhaltet ferner eine Batterie, eine Schalteinrichtung, einen mit der Batterie und der Schalteinrichtung verbunden Schaltkreis, eine über den Ausgang des Schaltkreises aktivierte Einrichtung zum Erzeugen von kodierten Signalen, und ein Lichtquellenelement zum Erzeugen von speziellen kodierten Lichtsignalen gemäß den Ausgaben der Einrichtung zum Erzeugen von kodierten Signalen. Die von dem Lichtquellenelement emittierten Lichtsignale werden von einem, an die Kennzeichnungseinrichtung angeschlossenen Photosensor erfaßt, die folglich eine Ausgabe zum Betätigen des Schließmechanismus dann liefert, wenn die von dem Photosensor erfaßten Signale den vorbestimmten kodierten Signalen entsprechen.
• Darüber hinaus weist die japanische Patentschrift 56-11032 eine Schließeinrichtung auf, die einen Schließmechanismus zum elektrischen Betrieb eines Schließbetätigungselements, und eine mit einem Sender ausgestattete Schlüsselvorrichtung beinhaltet. Vorgesehen in jeder der Schließ- und Schlüsselvorrichtungen ist ein Impulsmustergenerator, der eine spezifische Gruppe von Impulsen erzeugt, welche sich zu den in einem Oszillator des Schlüsselvorrichtung erzeugten seriellen Taktsignalen synchron verhalten. Die Schließ- und Schlüsselvorrichtungen sind durch den Lichtsender verbunden, so daß das Schließbetätigungselement des Schließmechanismus dann aufschließt, wenn die in der Schlüsselvorrichtung erzeugte Impulsgruppe mit jener in der Schließeinrichtung erzeugten Impulsgruppe übereinstimmt.
• Zusätzlich zeigt die US-Patentschrift 4,258,352 eine Vorrichtung zum Steuern eines Schlosses für ein Kraftfahrzeug, die einen fahrzeugunabhängigen Sender und einen fahrzeugabhängigen Empfänger beinhaltet. Der Sender weist eine Quelle zum Liefern eines elektrischen Gleichstroms, einen Nachrichtengenerator und einen Emitter zum seriellen Abstrahlen der Nachricht auf. Der Empfänger weist eine Batterie, einen Detektor zum Empfang der vom Sender abgestrahlten Nachricht, einen Speicher zum Speichern nur einer Nachricht, sowie einen Komparator, der die vom Detektor empfangenen und im Speicher gespeicherten Nachrichten vergleicht und ein Signal erzeugt, wenn diese Nachrichten identisch sind. Der Emitter des Senders verfügt über eine zum Erzeugen eines Infrarotstrahls geeignete Diode, und der Detektor des Empfängers verfügt über eine Photodiode.
• Wie bereits erwähnt, erfordern optische Sender nach dem aufgedeckten Stand der Technik eine komplizierte elektronische Schaltung einschließlich Batterie, einen Puls- Code-Generator, einen Emitter und so weiter, und daher erschweren diese elektronischen Teile das Unterbringen des Senders auf einem kleinen Schlüssel. Außerdem verursacht die aufwendige elektronische Gestaltung zusätzliche Arbeit und Kosten beim Herstellen des Senders. Darüber hinaus kann bei den Sendern nach dem Stand der Technik keine Änderung der kodierten Signale durch Einspeichern neuer Signale vorgenommen werden.
• Das kanadische Patent 1057377 offenbart ein schlüsselbetätigtes Schließsystem, das einen aus einem lichtundurchlässigen Block mit einer Vielzahl von optischen Fasern 3 hergestellten Schlüssel, ein Schlüsselloch zum Aufnehmen des Schlüssels, und eine Lichtstromwandler-Einrichtung zum Erzeugen einer kodierten Ausgabe von Stromsignalen entsprechend dem Lichtausgabemuster der Lichtsenderenden der optischen Fasern beinhaltet. Aus dieser Patentschrift gehen weder in ein Schlüsselblatt für den mechanischen Schlüsselcode geformte Ausnehmungen noch ein Strahlteiler, in dem ein Lichtstrahl in eine Vielzahl von optischen Pfaden abgeteilt wird, hervor.
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine neuartige, optische Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung einschließlich eines lediglich mit einem Strahlteiler bestückten Schlüssels zu schaffen.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine optische Diebstahl- Abschreckungsvorrichtung von kleiner Größe zu schaffen, die sich, um die obenerwähnten Nachteile zu überwinden, kostengünstiger herstellen läßt.
• Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine optische Diebstahl- Abschreckungsvorrichtung zu schaffen, die sich mit mechanischen Schließstrukturen bequem kombinieren läßt.
• Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine optische Diebstahl- Abschreckungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, neue kodierte Signale zu speichern.
• Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Strahlteiler zu schaffen, der in der Lage ist, optische, kodierte Signale zu liefern.
• Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine optische Diebstahl- Abschreckungsvorrichtung zu schaffen, die sich mit einer Schließvorrichtung an einer Lenksäulenwelle sowie mit der Ansteuerung eines Anlassers eines Kraftfahrzeuges vereinbaren läßt.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine optische Diebstahl- Abschreckungsvorrichtung geschaffen mit einem Schlüssel und einer Schließeinrichtung, wobei der Schlüssel ein Schlüsselblatt und einen Schlüsselkopf aufweist, das Schlüsselblatt mit Ausnehmungen für einen mechanischen Schlüsselcode versehen ist, der Schlüsselkopf einen Strahlteiler mit einem Eingangsende zum Empfangen eines Strahls; einem Übertragungsabschnitt mit einer Vielzahl von optischen Pfaden, die von dem Eingangsende für einen optischen Schlüsselcode abzweigen; und einem Emissionsende, das an jedem Ende der optischen Pfade ausgebildet ist, aufweist, wobei die Schließeinrichtung eine elektrische Schließeinheit und eine mechanische Schließeinheit aufweist, die durch das Schlüsselblatt des Schlüssels betätigbar ist; die elektrische Schließvorrichtung eine Lichtquelle zur Erzeugung des Strahls; einen Schalter, der in der mechanischen Schließvorrichtung angeordnet ist und auf EIN geschaltet wird, um den Strahl von der Lichtquelle in Richtung des Eingangsendes des Strahlteilers abzustrahlen, wenn die mechanische Schließeinheit durch den Schlüssel aufgeschlossen wird; eine Vielzahl von Photosensoren zum selektiven Empfangen von Strahlen, die von dem Emissionsende des Strahlteilers ausgesandt werden; einen Komparator zum Erzeugen eines Fahrsignals nur wenn eine vorbestimmte Kombination der Photosensoren eine Ausgabe erzeugt; und eine angetriebene Einrichtung, die von dem Fahrsignal des Komparators betätigt wird, aufweist.
• Der Strahl wird durch den Strahlteiler in mindestens vier Lichtstrahlen abgeteilt, und mindestens einer dieser Lichtstrahlen wird daran gehindert, zu einem der Photosensoren zu emittieren, um verschiedene optische Schlüsselcodes zu liefern, indem zum Beispiel eine oder mehrere der im Strahlteiler gebildeten Lichtpfade abgeschnitten oder unterbrochen werden. Die Lichtstrahlen werden durch einen Winkelstellung von rund 180 Grad längs der durch den Strahlteiler definierten Lichtpfade abgelenkt.
• Der Strahlteiler wird aus einem lichtdurchlässigen Material wie Akrylharz, Polykarbonat oder Glas hergestellt.
• Der Strahlteiler wird in einem lichtundurchlässigen Harzmaterial zum Bilden eines Schlüsselkopfs eingekapselt, so daß sich der Sendebereich des Strahlteilers innerhalb des Schlüsselkopfs befindet. Das Emissionsende des Strahlteilers ist durch einen aus einem infrarot-durchlässigen Material hergestellten Deckel abgedeckt.
• Die optische Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung kann weiter eine Code- Speichereinrichtung zum Speichern der den spezifischen Schlüsselcode darstellenden Signale, und einen Komparator zum Vergleich der in der Code-Speichereinrichtung gespeicherten, kodierten Signale mit den Ausgaben der Photosensoren sowie zum Erzeugen einer Ausgabe zur Betätigung der angesteuerten Vorrichtung dann, wenn die Ausgaben der Photosensoren den von der Code-Speichereinrichtung gelieferten Signalen entsprechen, sowie eine Umschalteinrichtung zum Umschalten der Code- Speichereinrichtung in einen Lesemodus, bei dem die Code-Speichereinrichtung die kodierten Signale an den Komparator liefert oder in einen Schreibmodus, bei dem die Code-Speichereinrichtung die von den Photosensoren empfangenen, neuen, kodierten Signale speichert, aufweisen.
• Die optische Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung kann eine Schließvorrichtung für eine Lenksäulenwelle zum Aufnehmen der Lichtquelle und der Photosensoren um ein Schlüsselloch der Schließvorrichtung aufweisen, wobei die Photosensoren in einer Reihe und in einer Winkelstellung von der Lichtquelle beabstandet angeordnet sind.
• Vorgesehen am Ende der Schließvorrichtung ist eine Kappe, die aus einem infrarotlichtdurchlässigen jedoch sichtlichtundurchlässigen Harz hergestellt ist, um die Photosensoren abzudecken. Ferner vorgesehen ist ein Anlasserrelais, um einen Anlasser nur dann zu erregern, wenn es die Ausgabe von dem Komparator erhält.
• Ferner sieht die Erfindung einen Strahlteiler vor, der ein Eingangsende zum Empfangen eines Strahls von einer Lichtquelle, einen Übertragungsabschnitt mit einer Vielzahl von durch das Eingangsende geteilten optischen Pfaden, ein an jedem Ende der optischen Pfaden gebildetes Ausgabeende, eine erste reflektierende Oberfläche zum im wesentlichen rechtwinkligen Reflektieren des Lichtstrahls, der durch den Übertragungsabschnitt geradlinig läuft, verzweigte Abschnitte zum Teilen des Strahls in eine Vielzahl von Lichtstrahlen entlang der optischen Pfade, sowie eine zweite reflektierende Oberfläche zum Richten von jedem der abgeteilten Lichtstrahlen auf das korrespondierende Ausgabeende, aufweist.
• Die erste reflektierende Oberfläche des Strahlteilers ist ein Paraboloid, dessen Brennpunkt in der Lichtquelle beabstandet von dem Eingangsende angeordnet ist. Eine dritte, geneigte reflektierende Oberfläche ist an dem Eingangsende zum Reflektieren des Strahls von der Lichtquelle zu der ersten reflektierenden Oberfläche angeordnet. Die gesamte Oberfläche des Strahlteilers ist verspiegelt. Die zweite reflektierende Oberfläche reflektiert den, von der ersten reflektierenden Oberfläche reflektierten Lichtstrahl im wesentlichen unter einem rechten Winkel. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die erste reflektierende Oberfläche in einem Winkel geneigt, der etwas kleiner als ein kritischer Winkel auf der ersten reflektierende Oberfläche ist.
• Bei der erfindungsgemäßen, optischen Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung geht der von der Lichtquelle ausgestrahlte Infrarot- oder Sichtlichtstrahl in einen Strahlteiler, der verzweigte, optische Pfade beinhaltet. Sodann, indem der Strahl die verzweigten, optischen Pfade passiert, wird er durch den Strahlteiler in eine Vielzahl von Lichtstrahlen abgeteilt. Zwar wird der Strahl durch den Strahlteiler in mindestens vier Lichtstrahlen abgeteilt, dennoch wird mindestens einer der Lichtstrahlen an einem Emittieren auf einen der Photosensoren gehindert, um einen optischen Schlüsselcode zu liefern, zum Beispiel indem einen oder mehrere der in dem Strahlteiler gebildeten Lichtpfade abgeschnitten oder unterbrochen werden. Danach werden die abgeteilten Lichtstrahlen von den entsprechenden Photosensoren erfaßt, wobei ein oder mehrere vorbestimmten Photosensoren dazu dienen, um ein Aufschließsignal zu erzeugen.
• Nach dem Eintreten des Strahls in das Eingangsende des Strahlteilers wird er an der dritten, geneigten reflektierenden Oberfläche des Eingangsendes in Richtung der ersten reflektierenden Oberfläche durch den Übertragungsabschnitt reflektiert. Da die gesamte Oberfläche des Strahlteilers verspiegelt ist, kann der Lichtstrahl den Strahlteiler nicht verlassen, wenn er von dessen durch den Schlüsselkopf eingekapselten Außenfläche nach innen reflektiert wird. Der an der dritten Oberfläche reflektierte Strahl wird der ersten reflektierenden Oberfläche zugelenkt. An der ersten reflektierenden Oberfläche wird der Strahl in zwei, entlang zwei verzweigter optischen Pfade des Strahlteilers laufende Lichtstrahlen abgeteilt. Da die erste reflektierende Oberfläche ein Paraboloid oder eine geneigte Oberfläche unter einem Winkel, der geringfügig kleiner als ein kritischer Winkel an der ersten reflektierenden Oberfläche ist, um die Lichtstrahlen im wesentlichen rechtwinklig in Richtung der Zeiten reflektierenden Oberfläche zu reflektieren, bildet, wird jeder Lichtstrahl unterwegs durch verzweigte Lichtpfade in zwei Lichtstrahlen abgeteilt, und im wesentlichen rechtwinklig in Richtung des Ausgabeendes des Strahlteilers erneut reflektiert. Die durch die vom Strahlteiler definierten Lichtpfade passierenden Lichtstrahlen werden winkelpolarisiert bzw. um rund 180 Grad abgelenkt. Jeder aus dem Ausgabeende emittierte Lichtstrahl wird dem korrespondierenden Photosensor zugelenkt. Da jedoch ein oder mehrere Ausgabeenden behandelt worden sind, um eine Emission des Lichtstrahls zu verhindern, werden Lichtstrahlen nur von den vorbestimmten Ausgabeenden des Strahlteilers ausgestrahlt und von den Photosensoren erfaßt. Der Komparator der optischen Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung erzeugt eine Ausgabe nur dann, wenn vorbestimmte Photosensoren die abgeteilten Lichtstrahlen empfangen, um die angetriebene Vorrichtung zu betätigen.
• In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Strahlteiler an dem Schlüssel befestigt, so daß die Schließvorrichtung nur dann betätigt werden kann, wenn optische und mechanische Schlüsselcodes den betreffenden, innerhalb der Schließvorrichtung eingestellten, elektrischen und mechanischen Schlüsselcodes entsprechen.
• Die Code-Speichereinrichtung wird gewöhnlich in einem Lesemodus gehalten, so daß die in der Code-Speichereinrichtung gespeicherten, kodierten Signale an den Komparator geliefert werden. Schiebt die Umschalteinrichtung die Code- Speichereinrichtung von dem Lesemodus in einen Schreibmodus, kann die Code- Speichereinrichtung die von den Photosensoren erfaßten, neuen, kodierten Signale statt der zuvor gespeicherten Signale speichern.
• Ist die optische Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung an einer Schließvorrichtung einer Lenksäulenwelle befestigt, können Lichtquelle und Photosensoren um ein Schlüsselloch der Schließvorrichtung herum montiert werden, damit der Anlasser nur dann aktiviert wird, wenn die mechanischen und optischen Codes mit denen innerhalb der Schließvorrichtung gehaltenen gleichzeitig übereinstimmen.
• Die obengenannten sowie weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung und der angehängten Ansprüche ersichtlich.
• Die vorliegende Erfindung wird nun lediglich beispielsweise unter Hinweis auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der optischen Diebstahl- Abschreckungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, ausgeführt für die Schließvorrichtung einer Lenksäulenwelle.
• Fig. 2 einen Teilschnitt der Schließvorrichtung der Lenksäulenwelle mit eingestecktem Schlüssel;
• Fig. 3 einen um 90 Grad von dem in Fig. 2 gezeigten Teilschnitt winkelbeabstandeten weiteren Ausschnitt.
• Fig. 4 eine Schnittdarstellung längs der Linie A-A in Fig. 2.
• Fig. 5, 6 und 7 Oben-, Unter- bzw. Seitenansichten eines Strahlteilers.
• Fig. 8 ein Paraboldiagramm, aus dem das Profil einer in dem Strahlteiler gebildeten, ersten reflektierenden Oberfläche hervorgeht.
• Fig. 9 similierte optische Durchgänge von Lichtstrahlen durch den Strahlteiler.
• Fig. 10 und 11 Schnitt und Rückansichten einer an der Schließvorrichtung befestigten Kappe.
• Fig. 12 an einer Innenfläche der Kappe gebildete Vorsprünge.
• Fig. 13 einen in der optischen Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung verwendeten elektrischen Schaltkreis.
• Fig. 14 ein Flußdiagramm der Betriebsfolgen des in Fig. 13 gezeigten, elektrischen Schaltkreises.
• Fig. 15 einen Teilausschnitt der Schließvorrichtung einer Lenksäulenwelle mit eingestecktem Schlüssel nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
• Fig. 16 einem um 90 Grad von der in Fig. 15 gezeigten Stellung winkelbeabstandeten weiteren Ausschnitt.
• Fig. 17 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 15 gezeigten Schlüssels.
• Fig. 18 eine Ansicht von unten des in Fig. 15 gezeigten Strahlteiler.
• Unter Bezugnahme der Fig. 1 bis 18 werden einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang mit einer Schließvorrichtung für eine Lenksäulenweile eines Kraftfahrzeuges, in dem die Erfindung eingesetzt ist, beschrieben.
• Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die optische Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung einen Schlüssel 12 mit einem aus einem lichtdichten bzw. lichtundurchlässigen Harzmaterial gebildeten Schlüsselkopf 24 sowie eine an einem nicht dargestellten Kraftfahrzeug montierte Schließvorrichtung 19 für dessen Lenksäulenwelle auf.
• Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, weist ein Lichtsender 11 eine in der Nähe des Schlüssellochs 20 der Schließvorrichtung für die Lenksäulenwelle angeordnete Grundplatte 21 sowie eine Lichtquelle mit einer an gegenüberliegenden Seiten des Schlüssellochs 20 vorgesehenen, paarweisen Anordnung von ersten und zweiten Infrarot-Sendedioden 22 auf. Ferner geht aus Fig. 4 hervor, daß sich Photosensoren 14 bis 17 der Photodioden in einer Linie winkelbeabständet von den Dioden 22 um 90 Grad befinden. Ein Schlüssel 12 weist ein mit Ausnehmungen für einen mechanischen Schlüsselcode vorgesehenes, metallisches Schlüsselblatt 23, den aus Kunstharz an einem Ende des Schlüsselblatts 23 gebildeten Kopf 24 sowie einen innerhalb des Schlüsselkopfs 24 vorgesehenen Strahlteiler 12 auf. Das Schlüsselblatt 23 des Schlüssels 12 kann in das in einem Schließzylinder 25 gebildete Schlüsselloch 20 eingesteckt werden, wobei der Schließzylinder 25 innerhalb der Schließvorrichtung 19 der Lenksäulenwelle beim Schließen und Aufschließen drehbar gehalten ist.
• Der in Fig. 5 bis 7 gezeigte Strahlteiler 13 ist aus einem licht- oder infrarotdurchlässigen Material wie Silikon oder Akrylharz hergestellt. Er weist ein Eingangsende 51, einen Übertragungsabschnitt 50 umfassend vier von dem Eingangsende 51 verzweigte Pfade, und ein in jedem verzweigten Pfad gegenüber dem Eingangsende 51 gebildetes Ausgabeende 52 auf. Aus dem Schlüsselkopf 24 heraus ist das Eingangsende 51 an einer Seite des Schlüsselblatts 23 optisch exponiert, um einen von einer der infrarotemittierenden Dioden 22 emittierten Strahl zu erfassen. Derzeitige Schlüssel für Türschlösser bei Kraftfahrzeugen sind im allgemein reversibel ausgelegt, indem sie vor und auch nach einer Winkeldrehung durch 180 Grad um ihre Längsachse in die Schlösser eingesteckt, und innerhalb dieser gedreht werden können, zum Schließen und Aufschließen. Zu diesem Zweck ist eine paarweise Anordnung von ersten und zweiten Dioden 22 zueinander in einem Winkelabstand von 180 Grad ausgerichtet vorgesehen, so daß das Ausgabeende 32 einen von mindestens einer der Dioden 22 emittierten Strahl auch dann erfassen kann, wenn der in Fig. 3 gezeigte Schlüssel durch 180 Grad um seine Längsachse gedreht und in den Schlüsselzylinder 25 gesteckt wird.
• Jeder der optischen Pfade des Strahlteilers 13 reicht in den Schlüsselkopf 24 hinein, und jede Endoberfläche der Ausgabeenden 32 ragt aus dem Schlüsselkopf 24 optisch exponiert hervor, jedoch durch einen Deckel 26 eines infrarotdurchlässigen Materials abgedeckt. Der Strahlteiler 13 weist eine erste reflektive Oberfläche 53 zum rechtwinkligen Reflektieren des im wesentlichen durch den Übertragungsabschnitt 50 geradlinig passierenden Lichtstrahls, verzweigte Abschnitte 57 zum Bilden der optischen Pfade, um den Strahl in die optischen Pfade abzuteilen, und eine zweite reflektive Oberfläche 55 zum Lenken der Lichtstrahlen in das jeweilige Ausgabeende 52 auf.
• Wie in Fig. 8 gezeigt, ist die erste reflektive Oberfläche 53 des Strahlteilers 13 ein Paraboloid, dessen Brennpunkt in einer der Dioden 22 beabstandet von dem Eingangsende 51 vorgesehen ist. Die dritte geneigte reflektive Oberfläche 56 ist an dem Eingangsende 51 vorgesehen, von der der Strahl von der Lichtquelle in Richtung der ersten reflektiven Oberfläche 53 reflektiert wird. Die gesamte Fläche des Strahlteilers 13 ist verspiegelt. Die zweite reflektive Oberfläche 55 reflektiert den bereits von der ersten reflektiven Oberfläche 53 abgelenkten Lichtstrahl im wesentlichen rechtwinklig. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die erste reflektierende Oberfläche 53 als eine geneigte Oberfläche gebildet werden, und zwar bei einem Winkel, der geringfügig kleiner als ein kritischer Winkel an der ersten reflektiven Oberfläche 53 ist. Zwar wird der Strahl in der gezeigten Ausführungsform durch den Strahlteiler 13 in mindestens vier Lichtstrahlen abgeteilt, dennoch wird mindestens einer der Lichtstrahlen 14 bis 17 an einem Emittieren auf einen der Photosensoren verhindert, um einen optischen Schlüsselcode zu liefern, zum Beispiel indem einen oder mehrere der verzweigten Abschnitte 57 abgeschnitten oder unterbrochen werden, oder indem ein oder mehrere der Ausgabeenden 52 lichtdicht abgedeckt werden. Danach werden die abgeteilten Lichtstrahlen von den entsprechenden Photosensoren 14 bis 17 erfaßt, wobei ein oder mehrere vorbestimmten Photosensoren dazu dienen, um ein Aufschließsignal zu erzeugen. Eine Kappe 41, die aus einem infrarot-durchlässigen jedoch sichtlichtundurchlässigen Harz hergestellt ist, ist an der Schließvorrichtung 19 befestigt, um die Photosensoren 14 bis 17 abzudecken. Wie in Fig. 10 bis 12 gezeigt, sind an der Innenfläche der Kappe 41 vier zusammenlaufende, konische Vorsprünge 42 gebildet, wobei jeder Vorsprung dem jeweiligen Photosensor 14 bis 17 zugewandt ist. Jeder Vorsprung 42 hat einen an der Innenfläche der Kappe 41 befestigten Wurzelabschnitt 42a und einen aus dem Wurzelabschnitt 42a ragenden oberen Abschnitt 42b. Wie in Fig. 12 gezeigt, ist der Wurzelabschnitt 42a des radial nach außen ragenden Vorsprungs 42 größer als jener des radial nach innen ragenden Vorsprungs, so daß die von jedem der vier Ausgabeenden 52 abgestrahlten Lichtstrahlen durch die Photosensoren 14 bis 17 sofort erfaßt werden kann, um hierdurch einen Fehler im Erfassungsbetrieb der Photosensoren 14 bis 17 zu vermeiden. Die zusammenlaufenden Vorsprünge 42 dienen dazu, eine Divergenz der Lichtstrahlen in Richtung der Photosensoren 14 bis 17 zu verhindern.
• Indem der Schlüssel 12 in den Schließzylinder 25 des Schlosses eingesteckt und von der Schließ- in die Startstellung gedreht wird, wird ein Infrarotstrahl von jeder der Dioden 22 emittiert, der in das Eingangsende 51 des Strahlteilers 13 geht. Nachdem der Strahl in das Eingangsende 51 eingetreten ist, wird er von der dritten, geneigten, reflektierenden Oberfläche 56 des Eingangsendes 51 in Richtung der ersten reflektierenden Oberfläche 53 durch den Übertragungsabschnitt 50 reflektiert. Da die gesamte Fläche des Strahlteilers 13 verspiegelt ist, kann der Lichtstrahl den Strahlteiler 13 nicht verlassen, da die Lichtstrahlen an dessen durch den Schlüsselkopf 24 eingekapselten Außenfläche nach innen reflektiert werden, um hierdurch Lichtverluste herabzusetzen. Beim Durchgang von der dritten reflektiven Oberfläche 56 in Richtung der ersten reflektiven Oberfläche 53 wird der Strahl längs der verzweigten Abschnitte 57 des Strahlteilers 13 in zwei Lichtstrahlen gleichmäßig abgeteilt. Da die erste reflektierende Oberfläche 53 ein Paraboloid oder eine geneigte Oberfläche unter einem Winkel, der geringfügig kleiner als ein kritischer Winkel an der ersten reflektierenden Oberfläche 53 ist, um die Lichtstrahlen im wesentlichen rechtwinklig in Richtung der zweiten reflektierenden Oberfläche 55 zu reflektieren, bildete wird jeder Lichtstrahl längs der verzweigten Abschnitte 57 in zwei Lichtstrahlen abgeteilt, und im wesentlichen rechtwinklig in Richtung jedes Ausgabeende 52 erneut reflektiert. Dementsprechend werden die durch die vom Strahlteiler 13 definierten Lichtpfade passierenden Lichtstrahlen um rund 180 Grad winklig abgelenkt. Jeder aus dem Ausgabeende emittierte Lichtstrahl wird dem jeweiligen der Photosensoren 14 bis 17 zugelenkt. Da jedoch ein oder mehrere Ausgabeende 52 behandelt worden sind, um eine Emission des Lichtstrahl zu verhindern, werden Lichtstrahlen nur von den vorbestimmten Ausgabeenden 52 des Strahlteilers 13 ausgestrahlt und von den Photosensoren 14 bis 17 erfaßt. Mit anderen Worten ist eine Spannungsstabilisatordiode 29 zwischen den Widerständen 26 und 27 angeschlossen. Ein Emitter des Transistors 28 ist an Masse angeschlossen und ein Kollektor dessen ist über einen Widerstand 60 mit der Basis des Transistors 43 verbunden. Außerdem ist die Basis des Transistors 43 mit einem Kollektor eines Transistors 69 verbunden, dessen Basis mit einem Ausgangstor O&sub1; des Ansteuerkreises 18 verbunden ist, wobei der Emitter des Transistors 28 an Masse geführt ist. Somit ist der Kollektor des Transistors 28 mit dem Eingangstor I&sub6; des Ansteuerkreises 18 verbunden. Beim EIN des Transistors 28 wird der Spannungspegel des Eingangstors I&sub6; niedrig, und der im Ansteuerkreis 18 vorgesehene Taktgeber schaltet den Ansteuerkreis für eine bestimmte Zeitdauer von dem Betriebsmodus in den Bereitschaftsmodus um. Nach Ablauf der Zeitdauer in dem Betriebsmodus erzeugt der Taktgeber eine Ausgabe vom Ausgangstor O&sub1;, wodurch Transistor 69 eingeschaltet wird. Hierdurch wird Transistor 43 ausgeschaltet, da der Spannungspegel in der Basis des Transistors 43 niedrig wird, so daß der Ansteuerkreis 18 von dem Betriebsmodus in den Bereitschaftsmodus umgeschaltet wird.
• Photosensoren 14 bis 17 sind jeweils durch Widerstände 61 bis 64 mit den Eingangstoren I&sub1; bis I&sub4; des Ansteuerkreises 18 verbunden. Ferner sind alle Photosensoren 14 bis 17 jeweils durch Widerstände 65 bis 68 mit dem Kollektor des Transistors 43 verbunden. Darüber hinaus ist der Kollektor des Transistor 43 mit einem Eingangstor I&sub5; des Ansteuerkreises 18 für die Stromversorgung über eine Diode 90 verbunden.
• Ausgangstore O&sub2; und O&sub3; des Ansteuerkreises 18 sind jeweils durch erste und zweite Verstärker 70 bis 73 mit den entsprechenden infrarotemittierenden Dioden 22 verbunden. Ein Ausgangstor O&sub4; des Schaltkreises 18 ist durch erste und zweite Verstärker 74 bis 75 mit dem Anlasserrelais 91 verbunden. Das Anlasserrelais 91 stellt eine angesteuerte Vorrichtung dar, die durch die Ausgabe des Komparators innerhalb des Ansteuerkreises 18 betrieben wird. Wird das Anlasserrelais 91 erregt, kann eine elektrische Leistung zur Betätigung eines Anlassers geliefert werden, wird jedoch Anlasserrelais 91 nicht erregt, wird die elektrische Leistung zum Anlasser unterbrochen. Ferner sind Tore P1 bis P4 mit den entsprechenden Toren P5 bis P8 des ROM (Lesespeicher) 77 verbunden, der Informationen gleich den von den Photosensoren 14 bis 17 erfaßten, vierbitkodierten Signalen speichert. Eingangsanschlüsse I&sub8; bis I&sub1;&sub0; des ROM 77 sind mit dem Kollektor des Transistors 43 verbunden, und ein Eingangsanschluß I&sub1;&sub1; ist mit dem negativen Anschluß 46 verbunden. Zwischen dem negativen Anschluß 46 und einem Eingangstor 17 des Schaltkreises 18, der ebenfalls durch einen Widerstand 79 mit dem Kollektor des Transistors 43 verbunden ist, ist ein Speicherschalter 78 angeschlossen. Dabei bedeuten in Fig. 1 die Paarbezeichnungen A,A und B,B verbundene Anschlüsse.
• Der Schaltkreis 18 kann einen Einzelchip-Mikrorechner mit Taktgeber, Code- Speichereinrichtung, und einer Komparatoreinrichtung zum Vergleichen der in der Code-Speichereinrichtung gespeicherten Signale mit den Ausgaben der Photosensoren 14 bis 17 und zum Erzeugen einer Ausgabe, wenn die Ausgaben der Photosensoren 14 bis 17 den von der Code-Speichereinrichtung abgegebenen Signalen entsprechen, darstellen. Da diese Einrichtungen bei der in Fig. 14 gezeigten Betriebsfolge betrieben werden können, sind keine dieser Einrichtungen in der Zeichnung dargestellt. Beim EIN des Transistors 28 erfolgt eine Eingabe an das Eingangstor 16, wodurch der Ansteuerkreis 18 von dem Betriebsmodus in den Bereitschaftsmodus umschaltet wird. Der Taktgeber funktioniert, so daß nach Ablauf einer bestimmten Zeit seit Umschaltung in den Bereitschaftsmodus der Ansteuerkreis 18 von dem Betriebsmodus in den Bereitschaftsmodus automatisch zurückgeschaltet wird. Die Code-Speichereinrichtung speichert die von den Photosensoren 14 bis 17 erfaßten Signale, während der Speicherschalter 78 auf EIN geschaltet wird. Hierdurch liefert der Speicherschalter 78 Umschaltmöglichkeiten, um die Code-Speichereinrichtung in den Lesemodus, in dem die Code-Speichereinrichtung kodierte Signale an den Komparator liefert bzw. in den Schreibmodus, in dem die Code-Speichereinrichtung statt der zuvor gespeicherten Signale die von den Photosensoren 14 bis 17 erfaßten neuen, kodierten Signale gespeichert werden, umzuschalten.
• Unter Bezugnahme der Fig. 14, aus der die Betriebsfolge der oben geschilderten Schaltung hervorgeht, wird im folgenden der Betrieb der optischen Diebstahl- Abschreckungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
• Bei START gemäß Fig. 14 wird der Schlüssel 12 in den Schlüsselzylinder 25 des Schlosses der Lenksäulenwelle eingesteckt und von der Schließposition LOCK in die Startposition START gedreht, wodurch der Schließmechanismus der Schließvorrichtung 19 der Lenksäulenwelle aufgeschlossen wird. Gleichzeitig beim Drehen des Schlüsseis 12 in die START-Position wird Schalter 90. als ein Anlasserschalter EIN betätigt. Im Schritt 80 gemäß Fig. 14 erfaßt der Taktgeber den EIN-Zustand des Schalters 90 als Vorgabe zum Schritt 81. Da Transistor 58 wegen des Schließens des Schalters 90 eingeschaltet wird, erhält das Eingangstor I&sub6; des Ansteuerkreises 18 ein Triggersignal und gleichzeitig wird Transistor 43 eingeschaltet. Demnach erhält der Rücksetzanschluß R des Schaltkreises 18 ein Rücksetzsignal von der Rücksetzschaltung 44 zum Rücksetzen des Schaltkreises 18. Erhält das Eingangstor I&sub6; des Schaltkreises 18 das Triggersignal, wird der Taktgeber aktiviert, so daß für eine bestimmte Zeitdauer der Schaltkreis 18 von dem Bereitschaftsmodus in den Betriebsmodus umgeschaltet, und gleichzeitig die erste Diode 22 der Lichtsender 11 im Schritt 81 eingeschaltet wird.
• Nun tritt der von der ersten Diode 22 emittierte Strahl in den Strahlteiler 13 von dessen Eingangsende 51 her ein, und verläßt ihn durch seine Ausgabeende 52. Da in diesem Zustand der Schlüssel 12 in der START-Position gehalten wird, wird der aus dem jeweiligen Ausgabeende 52 austretende Lichtstrahl von dem jeweiligen der Photosensoren 14 bis 17 erfaßt. Kann jedoch im Schritt 82 keiner der Photosensoren 14 bis 17 einen Lichtstrahl erfassen, erfolgt eine Entscheidung bereits beim Einstecken des umkehrbaren Schlüssels 12 in den Schlüsselzylinder 25, weil das Eingangsende 51 in Bezug auf die erste Diode 22 um 180 Grad winkelbeabstandet ist, und daher kann es den Lichtstrahl von der ersten Diode 22 nicht erfassen. Aus diesem Grund wird die zweite Diode 22 des Lichtsenders 11 eingeschaltet (beim Schritt 83). Wenn also die Photosensoren 14 bis 17 keinen Lichtstrahl erfassen können, entscheidet der Ansteuerkreis 18, daß der Schlüssel zum Schritt 84 nicht gehört und kehrt in die START-Position zurück.
• Erfassen die Photosensoren 14 bis 17 eine optische Eingabe im Schritt 82 oder 84, erkennt die Code-Speichereinrichtung des Schaltkreises 18 einen Schreibmodus oder einen Lesemodus. Mit anderen Worten erkennt Schaltkreis 18 den Schreib- bzw. Lesemodus infolge einer Einschaltung bzw. Abschaltung des Speicherschalters 78. Ist zum Beispiel der Speicherschalter 78 für den Lesemodus ausgeschaltet, bestimmt die Komparatoreinrichtung im Schritt 86, ob die von den Photosensoren 14 bis 17 empfangenen optischen Signale den im ROM 77 gespeicherten Informationen gleich sind oder nicht. Passen die optischen Signale zu diesen Informationen, wird der Betrieb des Schaltkreises 18 von Schritt 86 zum Schritt 87 vorbewegt, und die Komparatoreinrichtung erzeugt am Ausgangstor O&sub4; eine Ausgabe, die durch die ersten und zweiten Verstärker 74 und 75 zu dem Anlasserrelais 91 geleitet wird, wodurch der Anlasser (nicht gezeigt) erregt werden kann, um den Motor des Kraftfahrzeugs zu starten. Wenn jedoch die von den Photosensoren 14 bis 17 empfangenen optischen Signale den im ROM 77 gespeicherten Informationen ungleich sind, erfolgt keine Ausgabe vom Ausgangstor O&sub4; und daher läßt sich der Anlasser nicht aktivieren. Auf diese Weise kann der Komparator die Ausgabe produzieren, um das Anlasserrelais 91 zu aktivieren, nur wenn vorbestimmte Photosensoren der Photosensoren 14 bis 17 die abgeteilten Lichtstrahlen erfassen.
• Nach Ablauf einer im Taktgeber eingestellten, vorbestimmten Zeitdauer liefert Ausgang O&sub1; eine Ausgabe an die Basis des Transistors 69, der folglich eingeschaltet wird. Dafür wird der Transistor 43 ausgeschaltet, so daß der Schaltkreis 18 von dem Betriebsmodus in den Bereitschaftsmodus umgeschaltet wird.
• Ist im Schritt 85 der Speicherschalter 78 für den Schreibmodus eingeschaltet, werden die von den Photosensoren 14 bis 17 erfaßten, optischen Signale in einem RAM (Informationsspeicher mit wahlfreiem Zugriff) oder einem programmierbaren ROM (PROM) 77 als die Code-Speichereinrichtung des Schaltkreises 18 statt der zuvorgespeicherten Signale gespeichert, und sodann vergleicht die Komparatoreinrichtung die neu gespeicherte Information und die von den Photosensoren 14 bis 17 erfaßten, optischen Signale.
• Fig. 15 bis 18 geben eine weitere Ausführungsform der Erfindung bekannt, bei der ein Strahlteiler 13 mit bogenförmigen Abzweigabschnitten 57 verwendet wird. Ähnlich wie bei der Ausführungsform zuvor ist der Strahlteiler 13 innerhalb des Schlüsselkopfs 24 eingekapselt.
• In der Ausführungsform zuvor wird die vorliegende Erfindung bei der Schließvorrichtung einer Lenksäulenwelle für Kraftfahrzeuge angewandt. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung auch bei anderen Schließvorrichtungen für Kraftfahrzeuge oder Gebäude und dergl. angewandt werden kann, sowie zum Ansteuern verschiedener angetriebenen Vorrichtungen, um einen unbefugten Zugang dazu bzw. deren unbefugten Betrieb zu verhindern. Wenn darüber hinaus in der obenerwähnten Ausführungsform Dioden eingesetzt werden, um einen unsichtbaren Infrarotstrahl zu erzeugen, läßt sich die Diebstahlabschreckungswirkung steigern, da niemand mit bloßem Auge feststellen kann, welches Ausgabeende 32 eingeschaltet ist, um einen Lichtstrahl zu dem jeweiligen Photosensor zu übertragen. Bei der vorliegenden Erfindung können jedoch andere Arten von Dioden verwendet werden, um sichtbare Lichtstrahlen zu erzeugen. Darüber hinaus kann die angetriebene Vorrichtung statt eines Anlasserrelais elektrisch betätigte Schließeinrichtungen, Kraftstoffregeleinrichtungen oder sonstige Einrichtungen aufweisen.
• Wie bereits oben erläutert, ist es nicht erforderlich, einen aufwendigen Sender in einem Schlüssel gemäß der vorliegenden Erfindung vorzusehen, so daß die optische Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung bei niedrigen Kosten klein gestaltet werden kann. Darüber hinaus können bei Bedarf neue, kodierte Signale in einer Code- Speichereinrichtung gespeichert werden, wodurch der Diebstahlschutz wesentlich gesteigert wird.

Claims (10)

1. Optische Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung mit einem Schlüssel (12) und einer Schließeinrichtung, bei der der Schlüssel (12) ein Schlüsselblatt (23) und einen Schlüsselkopf (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

das Schlüsselblatt (23) mit Ausnehmungen für einen mechanischen Schlüsselcode versehen ist, und daß der Schlüsselkopf (24) einen Strahlteiler (13) mit einem Eingangsende (51) zum Empfangen eines Strahls, einem übertragungsabschnitt (50) mit einer Vielzahl von optischen Pfaden, die von dem Eingangsende (51) für einen optischen Schlüsselcode abzweigen, und einem Emmissionsende (52), das an jedem Ende der optischen Pfade ausgebildet ist, aufweist,

die Schließeinrichtung eine elektrische Schließeinheit und eine mechanische Schließeinheit (19) aufweist, die durch das Schlüsselblatt (23) des Schlüssels (12) betätigbar ist,

die elektrische Schließeinheit eine Lichtquelle (22) zur Erzeugung des Strahls, einen Schalter (90), der in der mechanischen Schließeinheit (19) angeordnet ist und auf EIN geschaltet wird, um den Strahl von der Lichtquelle (22) in Richtung des Eingangsendes (51) des Strahlteilers (13) abzustrahlen, wenn die mechanische Schließeinheit (19) durch den Schlüssel (12 aufgeschlossen wird, eine Vielzahl von Photosensoren (14- 17) zum selektiven Empfangen von Strahlen, die von dem Emissionsende (52) des Strahlteilers (13) ausgesandt werden, einen Komparator (18) zum Erzeugen eines Fahrsignals nur wenn eine vorbestimmte Kombination der Photosensoren (14-17) eine Ausgabe erzeugt und eine angetriebene Einrichtung (91), die von dem Fahrsignal des Komparators (18) betätigt wird, aufweist.

2. Optische Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung nach Anspruch 1, in der die Lichtquelle (22) zwei infrarotemittierende Dioden aufweist, die winkelförmig beabstandet von den Photosensoren positioniert sind.

3. Optische Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, in der der Strahlteiler (13) T-förmig ist.

4. Optische Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, in dem mindestens eines der Ausgabeenden (52) des Strahlteilers (13) abgeschnitten oder unterbrochen ist, um eine Emission des Lichtstrahls auf den korrespondierenden Photosensor zu verhindern.

5. Optische Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

in der der Strahlteiler (13) eine erste reflektierende Oberfläche (53) zum im wesentlichen rechtwinkligen Reflektieren des Lichtstrahls, der durch den Übertragungsabschnitt (50) läuft,

verzweigte Abschnitte zum Teilen des Strahls in eine Vielzahl von Lichtstrahlen entlang der optischen Pfade, und

eine zweite reflektierende Oberfläche (55) zum Richten von jedem der abgeteilten Lichtstrahlen auf das korrespondierende Ausgabeende (52), aufweist.

6. Optische Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung nach Anspruch 5, in der die erste reflektierende Oberfläche (53) die Form eines Paraboloides hat, dessen Brennpunkt in der Lichtquelle (22) beabstandet von dem Eingangsende (51) angeordnet ist.

7. Optische Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, die außerdem eine dritte, geneigte, reflektierende Oberfläche (56) aufweist, die an dem Eingangsende (51) zum Reflektieren des Strahls von der Lichtquelle (22) zu der ersten reflektierenden Oberfläche (53) angeordnet ist.

8. Optische Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, in der die gesamte Oberfläche des Strahlteilers (13) verspiegelt ist.

9. Optische Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung nach Anspruch 5, in der die zweiten reflektierenden Oberflächen (55) den Lichtstrahl, der von der ersten reflektierenden Oberfläche (53) reflektiert wird, im wesentlichen unter einem rechten Winkel reflektieren.

10. Optische Diebstahl-Abschreckungsvorrichtung nach Anspruch 5, in der die erste reflektierende Oberfläche (53) in einem Winkel geneigt ist, der etwas kleiner als ein kritischer Winkel auf der ersten reflektierenden Oberfläche (53) ist.