(57)【要約】  この発明は、電子回路（１）、ロックピン（２）、ロックピン（２）用の駆動ユニット（２０）及びロックピン（２）を動かすための少なくとも一つの機械部品（２１，２２）を備えた、ステアリングコラムをロックするための装置及び方法に関し、電子回路（１）が、独立した安全信号用の少なくとも二つの端子（１０２，１０２’）を備えており、ロックの開放が、これらの安全信号に依存して行われ、これらの安全信号が、それぞれ少なくとも一つの車両情報に依存するものである。
2008519724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子回路、ロックピン、ロックピン用の駆動ユニット及びロックピンを動かすための少なくとも一つの機械部品を備えた、ステアリングコラムをロックする装置において、
電子回路（１）が、独立した安全信号用の少なくとも二つの端子（１０２，１０２’）を備えており、
ロックの開放が、これらの安全信号に依存して行われ、
これらの安全信号が、それぞれ少なくとも一つの車両情報に依存することを特徴とする装置。
【請求項２】
当該の安全信号に関して、少なくとも二つの独立した制御機器（３，４，７）によって、少なくとも一つの車両情報を評価することが可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
電子回路（１）が、少なくとも一つのスイッチ部品（１２）を有し、そのスイッチ部品（１２）は、端子（１０２，１０２’）上において安全信号がセットされた場合に閉じられ、スイッチ部品（１２）が閉じられると、駆動ユニット（２０）が、電圧供給のために端子（１００）と接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
ロックのための条件に依存して、端子（１００）との電圧供給のための接続を開閉することが可能であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
車両情報として、少なくとも（点火装置用）コネクタ１５の状態、エンジン回転数及び／又は車両速度を評価することが可能であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項６】
少なくとも一つの安全信号が、ゲートウェイ制御機器（３）によってセットすることが可能であり、点火装置（コネクタ１５）が停止されており、エンジン回転数がゼロで、車両速度が閾値よりも遅い場合に、ゲートウェイ制御機器（３）が、正の安全信号をセットすることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項７】
少なくとも一つの安全信号が、ステアリングコラム用切換モジュール（４）によってセットすることが可能であり、点火装置（コネクタ１５）が停止されており、車両速度が閾値よりも遅い場合に、ステアリングコラム用切換モジュール（４）が、正の安全信号をセットすることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項８】
ステアリングコラムロック部は、スリープモード及び／又はスタンバイモードに移行することが可能であるとともに、シリアルデータ配線によって起動することが可能であることを特徴とする請求項１から７までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項９】
ステアリングコラムロック部は、快適用制御機器（７）によって起動することが可能であり、その際、快適用制御機器（７）によって、少なくとも安全信号の状態を検証することが可能であることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
ロック用スライダーによって、ロックピン（２）をロック解除位置に固定することが可能であることを特徴とする請求項１から９までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１１】
ハードウェアによる配線を介して、電子回路（１）に安全信号を伝送することが可能であることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１２】
電子回路、ロックピン、ロックピン用の駆動ユニット及びロックピンを動かすための少なくとも一つの機械部品を備えた電気式ステアリングコラムロック部を用いて、ステアリングコラムをロックする方法において、
電子回路（１）の少なくとも二つの端子（１０２，１０２’）には、独立した安全信号が印加され、
ロックの開放が、これらの安全信号に依存して行われ、
これらの安全信号が、それぞれ少なくとも一つの車両情報に依存して生成されることを特徴とする方法。
【請求項１３】
当該の安全信号に関して、少なくとも二つの独立した制御機器（３，４，７）によって、少なくとも一つの車両情報を評価することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
電子回路（１）が、少なくとも一つのスイッチ部品（１２）を有し、そのスイッチ部品（１２）は、端子（１０２，１０２’）上において安全信号がセットされた場合に閉じられ、スイッチ部品（１２）が閉じられると、駆動ユニット（２０）が、電圧供給のために端子（１００）と接続されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
ロックのための条件に依存して、端子（１００）との電圧供給のための接続を開閉することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
車両情報に関して、少なくとも（点火装置用）コネクタ１５の状態、エンジン回転数及び／又は車両速度を評価することを特徴とする請求項１２から１５までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも一つの安全信号が、ゲートウェイ制御機器（３）から供給され、点火装置（コネクタ１５）が停止されており、エンジン回転数がゼロで、車両速度が閾値よりも遅い場合に、ゲートウェイ制御機器（３）が、正の安全信号をセットすることを特徴とする請求項１２から１６までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも一つの安全信号が、ステアリングコラム用切換モジュール（４）から供給され、点火装置（コネクタ１５）が停止されており、車両速度が閾値よりも遅い場合に、ステアリングコラム用切換モジュール（４）が、正の安全信号をセットすることを特徴とする請求項１２から１７までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１９】
ステアリングコラムロック部は、スリープモード及び／又はスタンバイモードに移行されるとともに、必要の場合にシリアルデータ配線によって起動されることを特徴とする請求項１２から１８までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項２０】
ステアリングコラムロック部は、快適用制御機器（７）によって起動され、その際、快適用制御機器（７）によって、少なくとも安全信号の状態が検証されることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
ロック用スライダーによって、ロックピン（２）をロック解除位置に固定することを特徴とする請求項１２から２０までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項２２】
ハードウェアによる配線を介して、電子回路（１）に安全信号を伝送することを特徴とする請求項１２から２１までのいずれか一つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子回路、ロックピン、ロックピン用の駆動ユニット及びロックピンを動かすための少なくとも一つの機械部品を備えた、ステアリングコラムをロックするための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第三者による自動車への望ましくないアクセスを防止するために、ロックピンによって自動車のステアリングコラムを機械的にロックすることが知られている。このロックは、運転者により、点火装置が停止されている際のステアリングコラムの動きに対して行われる。それに対して、快適性を向上するために、電子回路及びロックピン用の駆動ユニットを用いて、ステアリングコラムを電気的にロックすることが知られている。その場合、ステアリングコラムをロックするためのロックピンは、例えば、点火キーを引き抜いた場合に噛み合う。しかし、安全性の理由から、ステアリングコラムの電気的なロックに関して、高い要件を課すべきである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上のことから、この発明の課題は、安全性を向上した形でステアリングコラムを電気的にロックするための方法及び装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題の解決策は、請求項１の特徴を有する装置及び請求項１２の特徴を有する方法によって得られる。この発明の別の有利な実施形態は、従属請求項から得られる。
【０００５】
そのために、電気回路、ロックピン、ロックピン用の駆動ユニット及びロックピンを動かすための少なくとも一つの機械部品を備え、この電気回路が、独立した安全信号のための少なくとも二つの端子を有し、ロックの解除が、これらの安全信号に依存して行われ、これらの安全信号が、それぞれ少なくとも一つの車両情報に依存する装置によって、ステアリングコラムを電気的にロックするものである。少なくとも二つの互いに独立した安全信号を考慮することによって、冗長性が得られ、それにより安全性が向上される。この場合、車両情報とは、例えば、車両の制御機器内及び／又は車両のバスシステム上に存在する、車両状態に関する情報である。
【０００６】
有利な実施構成では、安全信号に関して、少なくとも一つの車両情報が、少なくとも二つの独立した制御機器によって評価される。独立した複数の制御機器により車両情報を評価することによって、制御機器の故障に対して、安全性が確保される。そうすることによって、個々の制御機器が、安全性に関する高い要件を満たさなければならないということが避けられる。負担のかかる予防措置、例えば、制御機器でのプロセッサ二重化技術を省略することができる。そのため、制御機器を安価に実現することが可能となる。評価のために、既に車両内に存在する制御機器を活用することができる。それに対して、ステアリングコラムをロックするための追加の制御機器を車両に組み込むことも考えられる。
【０００７】
別の有利な実施構成では、電気回路は、少なくとも一つのスイッチ部品を有し、このスイッチ部品は、端子上において安全信号がセットされた場合に閉じられ、スイッチ部品が閉じられると、駆動ユニットが、電圧供給のために端子と接続される。ここで、両方の安全信号がセットされた場合にのみ、駆動ユニットからのエネルギー供給とそれによるロックピンの作動が行われる。スイッチ部品は、例えば、リレーとして構成することが可能であり、安全信号の端子用配線は、異なる電流の強さで駆動することが可能である。
【０００８】
別の実施構成では、端子との電圧供給のための接続は、ロックするための条件に依存して開閉することが可能である。それにより、安全信号とは独立して、望ましくないロックに対して一層の安全性を達成することができる。電圧供給のための接続の開閉は、別の制御機器によって行うことができ、その制御機器では、同じく車両情報を検証することが可能である。
【０００９】
別の実施構成では、車両情報として、少なくとも、（点火装置用）コネクタの状態、エンジン回転数及び／又は車両速度を評価する。車両速度を考慮することによって、車両が動いている間にステアリングコラムロック部が噛み合うことを防止している。
【００１０】
別の有利な実施構成では、少なくとも一つの安全信号が、ゲートウェイ制御機器から供給される。少なくとも二つのバスシステム、例えば、駆動系統の制御機器に対応する駆動用バスシステムと、車両の快適な操作のための制御機器に対応する快適用バスシステムを車両に配備することが知られている。そのような機器としては、例えば、電動式ウィンドウ昇降器及び／又は電動式シート調節器が挙げられる。これらのバスシステムは、両方のシステムに対して、異なる安全性に関する要件及び／又はデータ伝送速度に関する要件が課されているので、通常分離して構成されている。バスシステム間のデータ交換のために、ゲートウェイ制御機器が配備されている。従って、ゲートウェイ制御機器では、バスシステムの全ての情報が得られる。これらの情報は、安全信号を生成するために利用することができる。バスシステムとしては、例えば、ＣＡＮバスシステム、ＦｌｅｘＲａｙバスシステム又は無線データ伝送によるバスシステムが考えられる。ゲートウェイ制御機器は、点火装置（コネクタ１５）が停止されており、エンジン回転数がゼロで、車両速度が閾値より遅い場合に、正の安全信号を供給する。エンジン回転数及び車両速度に関する情報は、駆動用バスシステムが動作している場合、そのバスシステム上で得られる。駆動用バスシステムが停止している場合、それらの情報は、好適な制御機器を介して、快適用バスシステム上に反映することができる。
【００１１】
別の有利な実施構成では、少なくとも一つの安全信号が、ステアリングコラム用切換モジュールから供給される。ステアリングコラム用切換モジュールは、そのモジュールを電気的な点火始動スイッチを駆動するために利用することが可能なように構成することができる。そのために、このモジュールは、快適用バスシステムの情報を処理する。ステアリングコラム用切換モジュールは、点火装置（コネクタ１５）が停止され、車両速度が閾値より遅い場合に、正の安全信号を供給する。
【００１２】
別の有利な実施構成では、ステアリングコラムロック部をスリープモード及び／又はスタンバイモードに移行することが可能であるとともに、シリアルデータ配線によって起動することが可能である。走行中は、ステアリングコラムの電気的なロックは不要である。従って、エネルギーを節約するために、ステアリングコラムロック部をエネルギー節約モードに切り換えるのが、その目的に適うことである。ステアリングコラムロック部の電子回路構成に応じて、スリープモード又はスタンバイモードとすることができる。
【００１３】
別の有利な実施構成では、ステアリングコラムロック部は、快適用制御機器によって起動することが可能であり、その際、快適用制御機器によって、少なくとも安全信号の状態を検証することが可能である。快適用制御機器は、有利には、それ自身で停止することが可能であるとともに、快適用バスシステムの活動状況によって起動することが可能である。
【００１４】
別の実施構成では、ロックピンは、保護用スライダーによって、ロック解除位置に固定することが可能である。そうすることによって、ステアリングコラムロック部の機構が障害した時にステアリングコラム自身がロックしてしまうのが防止され、それにより安全性が一層向上される。
【００１５】
別の有利な実施構成では、安全信号は、ハードウェアによる配線を介して電子回路に伝送される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下において、有利な実施例にもとづき、この発明を詳しく説明する。
【００１７】
図１は、電子回路１、ロックピン２、ロックピン２用の駆動ユニット２０及びロックピン２を動かすための機械部品２２，２４を備えた電気式ステアリングコラムロック部を模式的に図示している。電子回路１は、演算ユニット１０、スイッチ部品１２，１４、シリアルインタフェース１６及び電圧調整器１８を有し、端子１００，１０２，１０２’，１０４，１０６，１０８を備えている。
【００１８】
電圧調整器１８は、端子１０６，１０８を介して車両のバッテリー電圧及びアースと接続されている。走行中は、ステアリングコラムを電気的にロックする必要はない。従って、エネルギーを節約するために、電気式ステアリングコラムロック部は停止されている。電気式ステアリングコラムロック部を作動するために、信号が、シリアルデータ配線を介して演算ユニット１０に伝送される。そのために、電子回路１は、端子１０４及びシリアルインタフェース１６を備えている。
【００１９】
電気的なロックは、安全性の理由から、点火装置が停止されており、車両速度及びエンジン回転数が一定の閾値よりも小さい場合にのみ実行可能とすべきである。その場合、互いに独立した閾値は、ゼロか、或いはほんの少しだけゼロよりも大きい。例えば、１ｋｍ／ｈの車両速度に関する閾値が考えられる。これらの車両情報は、端子１０２，１０２’における安全信号により電子回路１に提供することが可能である。
【００２０】
安全性を向上するために、ロックは、種々の冗長性によって守られている。駆動ユニット２０からの電圧供給が端子１００と接続された場合にのみ、ロックが可能である。駆動ユニット２０からの電圧供給に対して、リレーとして構成された、ロック又はロック解除のためのスイッチ部品１２，１４が前置されている。この場合、ロックは、スイッチ部品１２により行われ、ロック解除は、スイッチ部品１４により行われる。ステアリングコラムをロックするためのスイッチ部品１２は、端子１０２，１０２’上に現れる安全信号に依存している。駆動ユニット２０から端子１００に印加される電圧の切換は、端子１０２，１０２’上の両方の安全信号がセットされた場合にのみ行われる。端子１０２，１０２’上に現れる安全信号は、互いに独立している。
【００２１】
端子１０２，１０２’への安全信号の供給と端子１００への電圧供給は、図２に図示された独立した制御機器３，４，７によって行われる。
【００２２】
図２は、ゲートウェイ制御機器３、ステアリングコラムに対応する切換モジュール４、電気点火スイッチ用電子回路５、オンボード回路網制御機器６、快適用制御機器７、ブレーキ制御機器８、駆動系統のバスシステム９、快適化装置用バスシステム９’及びコネクタ３０（バッテリー電圧）と３１（アース）の配線系統Ｋ３０，Ｋ３１を備えた車両システムへの電気式ステアリングコラムロック部の電子回路１の取付形態を模式的に図示している。
【００２３】
端子１０２は、ゲートウェイ制御機器３と繋がっている。ゲートウェイ制御機器３は、駆動系統のバスシステム９、快適化装置用バスシステム９’、並びにコネクタ１５（点火装置）、３０（バッテリー電圧）及び３１（アース）の配線系統Ｋ１５，Ｋ３０，Ｋ３１と接続されている。そのため、ゲートウェイ制御機器３には、車両の状態に関する様々な情報が存在する。車両の標準的な走行動作では、配線系統Ｋ３１のコネクタ３１（アース）の情報が、ゲートウェイ制御機器３を介して端子１０２上に現れる。図１に図示したスイッチ部品１２を閉じることができるためには、配線系統Ｋ３０のコネクタ３０（バッテリー電圧）の情報が、端子１０２上に現れる必要が有る。そのため、配線の断裂が、電気式ステアリングコラムロック部をロックさせることはない。配線系統Ｋ３０のコネクタ３０の情報を端子１０２上に出現させるためには、ゲートウェイ制御機器３において様々な条件が検証される。先ずは、点火装置が停止していなければならない。この状態は、配線系統Ｋ１５のコネクタ１５との接続を介して、ゲートウェイ制御機器３に伝えられる。更に、ゲートウェイ制御機器３は、駆動用バスシステム９からエンジン回転数を取得する。配線系統Ｋ３０のコネクタ３０の情報の切換のためには、このエンジン回転数が、閾値よりも小さく、有利には、ゼロと等しくなければならない。駆動用バスシステム９上において、エンジン回転数に関する情報が存在しない場合、ＣＡＮバスシステムでの切換のためには、相応の最新でないことを示すビットをセットしなければならない。端子１０２上に配線系統Ｋ３０のコネクタ３０の情報を出現させるための別の条件として、車両速度が、閾値よりも低い、例えば、１ｋｍ／ｈよりも小さいか否かが検証される。配線系統Ｋ３０のコネクタ３０の情報の切換のためには、駆動用バスシステム９上に車両速度が存在しなければならない。その情報も、更新されないものであってはならない。ＣＡＮバスシステムでは、相応の最新でないことを示すビットによって、動作していることを検証することが可能である。点火装置が作動しているか、エンジン回転数及び／又は車両速度が相応の閾値を上回っているか、或いはその両方が満たされている場合、端子１０２には、配線系統Ｋ３１のコネクタ３１の情報が出現する。配線系統Ｋ３１のコネクタ３１の情報が端子１０２上に出現する場合、更に駆動用バスシステム９のバス停止状態によって影響を受ける。駆動用バスシステム９が停止している場合にロックを実行するために、停止状態のポーリングを行うことができる。そのためには、速度に関する情報を快適用バスシステム９’上に反映させて、ゲートウェイ制御機器３に伝え、その情報が利用されるようにする。この場合、安全性の理由から、相応のメッセージが、複数回連続して到来した場合に初めて、停止状態のポーリングが、ゲートウェイ制御機器３によって受け入れられる。
【００２４】
電子回路１の端子１０２’は、ステアリングコラム用の切換モジュール４と繋がっている。切換モジュールは、特に、電気点火スイッチの電子回路５と通信している。切換モジュール４は、快適化装置であり、従って、快適用バスシステム９’と接続されているが、駆動用バスシステム９とは接続されていない。リレーとして構成された、電子回路１のスイッチ部品１２を閉じるためには、配線系統Ｋ３０のコネクタ３０の情報が、端子１０２’上に出現しなければならない。標準的な走行動作においては、配線系統Ｋ３１のコネクタ３１の情報は、切換モジュール４を介して、端子１０２’上に出現する。この場合、同じく、配線の断裂は、電気的なロックを引き起こすことができないような形で作用する。切換モジュール４は、点火装置及び車両速度に関する情報を入手することが可能である。それらの情報は、ゲートウェイ制御機器３とは独立して、切換モジュール４によって評価される。
【００２５】
更なる安全性のために、図１に図示されたスイッチ部品１２を切り換えるための端子１０２，１０２’上の安全信号は、別の制御機器によって検証される。この検証は、図示された実施構成では、快適用制御機器７によって行われる。そのために、先ずは、端子１０２，１０２’上に安全信号がセットされているか否かに関する情報が、快適用制御機器７に導入される。それらの安全信号がセットされている場合、快適用制御機器７は、安全信号をセットするための条件が満たされているか否かを検証する。そのために、快適用制御機器７は、例えば、ブレーキ制御機器８の情報を使用する。このロック条件の検証は、ゲートウェイ制御機器３及び切換モジュール４の結果とは独立して行われる。快適用制御機器７が、同じく電気的なロックのための条件を満たしているとの結果に至った場合にのみ、電子回路１の端子１００に電圧が印加される。そのため、ロックに関する条件は、三つの独立した制御機器によって検証されることとなる。そうすることによって、システムの十分な冗長性を保証することが可能となる。
【００２６】
電気式ステアリングコラムロック部により、このロック装置をイグニッションロック部から空間的に分離して配置することが可能となる。そうすることによって、イグニッションロック部に関して、新しい操作構成及び／又は車両内の配置を実現することができる。即ち、例えば、キーをイグニッションロック部に差し込んで、従来のように回転させるのではなく、キーを押すことによって、点火装置を始動させる操作構成を実現することが可能である。ステアリングコラムロック部の電子回路１とイグニッションロック部の電子回路５は、異なる配線によって接続されている。その場合、イグニッションロック部の配置形態は、場合によっては、個々の部品間の配線の長さと関連した制約によって制限されることとなる。
【００２７】
電気式ステアリングコラムロック部の電子回路１は、図１に図示された部品以外に、別の部品を備えることができる。即ち、例えば、ロックピン２の位置を検出することが可能な位置検出部を組み込むことが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】電気式ステアリングコラムロック部の模式図
【図２】車両システムへの電気式ステアリングコラムロック部の取付形態の模式図
【図１】
2008519724.tif 000003
【図２】
2008519724.tif 000004
【国際調査報告】
2008519724.tif 000005
2008519724.tif 000006
2008519724.tif 000007
2008519724.tif 000008