DE29622607U1 - Electronic immobilizer for a motor vehicle - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Wegfahrsperre für ein Kraftfahrzeug mit einer der Energieversorgung des Kraftfahrzeuges zugeordneten Steuerschaltung.The invention relates to an electronic immobilizer for a motor vehicle with a control circuit assigned to the power supply of the motor vehicle.
Alkoholmißbrauch im Straßenverkehr verursacht neben jährlichen Sachschäden in Milliardenhöhe eine überaus hohe Anzahl von Toten und Schwerverletzten, die pro Jahr in die Zigtausende geht. Obzwar die Führung eines Kraftfahrzeuges nach übermäßigem Alkoholgenuß verboten und unter hoher Strafe gestellt ist, kann derzeit das unbefugte Führen eines Kraftfahrzeuges nach übermäßigem Alkoholgenuß nicht wirksam unterbunden werden. Eine flächendeckende Erfassung von Alkoholsündem kann wegen des hierfür erforderlichen Kontrollaufwandes durch ein entsprechend hohes Polizeiaufgebot praktisch nicht durchgeführt werden. Die Erfassung von Alkoholsündern im Straßenverkehr kann daher lediglich stichprobenweise durchgeführt werden. Hierbei kommen Atemalkoholmeßgeräte zum Einsatz, vermittels welchen der Proband auf seine Fahrtauglichkeit hin überprüft wird. Ein solches elektronisches Meßgerät besitzt eine Sonde und eine entsprechende elektronische Auswerteschaltung, vermittels derer die Alkoholkonzentration einer definierten Menge von Atemluft ermittelt werden kann. Bei diesen Meßgeräten wird eine bestimmte chemische Reaktion der in der Atemluft vorhandenen Alkoholmoleküle ausgenutzt, wobei die bei der Umwandlung von Alkohol in Acetaldehyd freiwerdenden Elektronen als Sensorstrom gemessen wird, der von der Auswerteschaltung analysiert wird. Im Falle einer zu hohen Alkoholkonzentration in der Atemluft des Fahrzeugführers kann dieser durch polizeiliche Maßnahmen an der Führung des Kraftfahrzeuges gehindert werden. Nähere Einzelheiten eines derartigen Atemalkoholmeßgerätes sind in der DE 39 04 994 bekanntgeworden, auf welche hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.Alcohol abuse in traffic causes billions of euros of property damage every year and an extremely high number of deaths and serious injuries, running into the tens of thousands every year. Although driving a motor vehicle after consuming excessive amounts of alcohol is prohibited and subject to severe penalties, it is currently not possible to effectively prevent the unauthorized driving of a motor vehicle after consuming excessive amounts of alcohol. A comprehensive registration of alcohol offenders is practically impossible due to the control effort required to do so and the correspondingly large police presence. The registration of alcohol offenders in traffic can therefore only be carried out on a random basis. Breathalyzers are used to check the test subject's fitness to drive. Such an electronic measuring device has a probe and a corresponding electronic evaluation circuit, by means of which the alcohol concentration of a defined amount of breath can be determined. These measuring devices make use of a specific chemical reaction of the alcohol molecules present in the breath, whereby the electrons released during the conversion of alcohol into acetaldehyde are measured as a sensor current, which is then analyzed by the evaluation circuit. If the alcohol concentration in the driver's breath is too high, the driver can be prevented from driving the vehicle by police measures. Further details of such a breath alcohol measuring device are disclosed in DE 39 04 994, to which reference is hereby made in full.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Verfügung zu stellen, mit welcher die Führung eines Kraftfahrzeuges durch einen alkoholisierten Fahrzeugführer mit Sicherheit verhindert werden kann. 5The aim of the present invention is to provide an arrangement with which the driving of a motor vehicle by an intoxicated driver can be safely prevented. 5
Diese Aufgabe wird durch eine elektronische Wegfahrsperre für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by an electronic immobilizer for a motor vehicle according to claim 1.
Erfindungsgemäß ist eine mit der Steuerschaltung für die Energieversorgung des Kraftfahrzeuges gekoppelte Sensoreinrichtung vorgesehen, welche ein Aufnahmeorgan zur Zuführung einer bestimmten Menge der vom Fahrzeugführer abgegebenen Atemluft, eine dem Aufnahmeorgan nachgeschaltete Sonde für die Messung des Alkoholgehaltes in der Atemluft des Fahrzeugführers, sowie eine der Sonde zugeordnete elektronische Auswerteschaltung aufweist, die den gemessenen Alkoholgehalt der Atemluft mit einem vorgegebenen Grenzwert vergleicht und bei einem Unterschreiten des Grenzwertes ein Auslösesignal an die Steuerschaltung ausgibt, welche als Reaktion auf das Auslösesignal die Energieversorgung des Kraftfahrzeuges freigibt.According to the invention, a sensor device coupled to the control circuit for the power supply of the motor vehicle is provided, which has a receiving element for supplying a certain amount of the breath released by the driver, a probe connected downstream of the receiving element for measuring the alcohol content in the driver's breath, and an electronic evaluation circuit associated with the probe, which compares the measured alcohol content of the breath with a predetermined limit value and, if the limit value is undershot, outputs a trigger signal to the control circuit, which releases the power supply to the motor vehicle in response to the trigger signal.
Zur Verhinderung einer unerlaubten Trunkenheitsfahrt mit einem Kraftfahrzeug ermöglicht die Erfindung somit, daß die Energieversorgung des Kraftfahrzeuges erst dann freigegeben wird, wenn der Alkoholgehalt in der Atemluft des Fahrzeugführers unterhalb eines vorbestimmten Grenzwertes liegt, der Fahrzeugführer somit als fahrtauglich im Sinne des Gesetzes angesehen werden kann. Im alkoholisierten Zustand bleibt die Energieversorgung des Kraftfahrzeuges gesperrt, so daß die Führung eines Kraftfahrzeuges unmöglich gemacht ist. Die Erfindung ermöglicht somit eine selbsttätig wirkende Kontrolle der Fahrtauglichkeit des Fahrzeuglenkers vermittels einer Sensoreinrichtung, die in jedes Fahrzeug einzubauen ist. Aufwendige Polizeikontrollen zur Aufdeckung von Trunkenheitsfahrten werden damit überflüssig. Der volkswirtschaftliche und gesellschaftliche Nutzen durch die Erfindung aufgrund der Verhinderung von alkoholbedingten Unfällen mit einer hohen Zahl von Toten und Schwerverletzten läßt den mit relativ ge-In order to prevent illegal drunk driving in a motor vehicle, the invention enables the power supply of the motor vehicle to only be released when the alcohol content in the driver's breath is below a predetermined limit, so that the driver can be considered fit to drive in accordance with the law. When drunk, the power supply of the motor vehicle remains blocked, making it impossible to drive a motor vehicle. The invention thus enables an automatic control of the driver's fitness to drive by means of a sensor device that can be installed in every vehicle. Complex police checks to detect drunk driving are therefore superfluous. The economic and social benefits of the invention due to the prevention of alcohol-related accidents with a high number of deaths and serious injuries make the relatively low
ringen Kosten verbundenen Zusatzaufwand der in jedes Fahrzeug einzubauenden elektronischen Wegfahrsperre als gering erscheinen, wobei wenigstens ein Teil der Zusatzkosten durch eine Verringerung der Versicherungsgebühren aufgefangen werden kann.The additional costs associated with installing an electronic immobilizer in every vehicle appear to be small, although at least part of the additional costs can be offset by a reduction in insurance premiums.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Aufnahmeorgan zur Zuführung der vom Fahrzeugführer abgegebenen Atemluft einen der Sonde zugeordneten Schlauch aufweist, dessen dem Fahrzeugführer zugewandtes Ende in ein Mundstück mündet. Der Schlauch für die Zuführung der vom Fahrzeugführer eingeblasenen Atemluft an die Sonde der Sensoreinrichtung kann aus flexiblem Kunststoffmaterial hergestellt sein und auf bequeme Weise von dem im Fahrzeug sitzenden Fahrzeugführer bedient werden. Das am Ende des Schlauches angebrachte, vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff und einstückig hergestellte Mundstück kann zur Reinigung vom Schlauch abnehmbar ausgebildet sein.In a preferred embodiment of the invention, it can be provided that the receiving element for supplying the breathing air emitted by the driver has a hose associated with the probe, the end of which facing the driver opens into a mouthpiece. The hose for supplying the breathing air blown in by the driver to the probe of the sensor device can be made of flexible plastic material and can be conveniently operated by the driver sitting in the vehicle. The mouthpiece attached to the end of the hose, preferably also made of plastic and in one piece, can be designed to be removable from the hose for cleaning.
Bei einer einfach ausgestalteten Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Sonde eine Alkohol-Konzentrationssonde darstellt, vermittels welcher der Alkoholgehalt in der vom Fahrzeugführer abgegebenen Atemluft gegenüber der Umgebungsluft bestimmbar ist.In a simple embodiment of the invention, the probe can be an alcohol concentration probe, by means of which the alcohol content in the breath exhaled by the driver can be determined in comparison to the ambient air.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß mit der Sensoreinrichtung gleichzeitig der Kohlendioxidgehalt der vom Fahrzeugführer abgegebenen Atemluft meßbar ist. Zur Feststellung des Kohlendioxidgehalts kann neben der eigentlichen Meßsonde zur Be-Stimmung des Alkoholgehaltes eine weitere Sonde vorgesehen sein, welche zur Messung des Kohlendioxidgehalts geeignet ist. Die weitere Sonde stellt sicher, daß es sich bei der um die in die Sensoreinrichtung eingeblasene Luft tatsächlich um Atemluft des Fahrzeugführers handelt, und nicht etwa um eine vermittels einer Luftpumpe oder dergleichen eingeblasenen Luft. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß mit der Sensoreinrichtung gleichzeitig der Gehalt eines für die menschlicheFurthermore, it can be provided that the sensor device can simultaneously measure the carbon dioxide content of the breath exhaled by the driver. In order to determine the carbon dioxide content, in addition to the actual measuring probe for determining the alcohol content, a further probe can be provided which is suitable for measuring the carbon dioxide content. The further probe ensures that the air blown into the sensor device is actually the driver's breath and not air blown in by means of an air pump or the like. Furthermore, it can be provided that the sensor device can simultaneously measure the content of a substance which is harmful to human health.
Atemluft typischen lebenden Organismus bestimmt wird. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß der Proband nicht etwa einen vor dem Alkoholgenuß aufgeblasenen Luftballon als Ersatz für seine frische Atemluft in den Schlauch der Sensoreinrichtung bläst.This measure ensures that the test subject does not blow a balloon inflated before drinking alcohol into the tube of the sensor device as a substitute for his fresh breath.
Die elektronische Wegfahrsperre mit der Sensoreinrichtung zur Erfassung des Alkoholgehaltes in der Atemluft des Fahrzeugführers wird wie folgt verwendet. Der Fahrzeugführer steigt in das Fahrzeug ein und dreht den Zündschlüssel so weit, bis die Kontrolleuchten am Armaturenbrett aufleuchten. Neben den üblicherweise vorhandenen Kontrollampen für die Zündung, den Öldruck, den Zustand der Bremsen und dergleichen kann hierbei zusätzlich eine Signalanzeige für die Funktionstätigkeit der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung vorgesehen sein, welches ähnlich wie die Kontrolleuchte bei dem Vorglühvorgang bei Dieselmotoren nach Ablauf einer vorbestimmten Aktivierungszeit erlischt und damit die Bereitschaft der Sensoreinrichtung anzeigt. Nun bläst der Fahrzeuglenker seine Atemluft kräftig mit dem gegebenenfalls erforderlichen Mindestdruck in einer vorbestimmten Zeitdauer und ohne Unterbrechung in die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung. Daran anschließend werden in der der Sonde zugeordneten elektronischen Auswerteschaltung die zur Bestimmung des Alkoholgehaltes entsprechenden Daten ausgewertet. In der hierfür erforderlichen Zeitdauer kann sich der Fahrzeuglenker beispielsweise anschnallen. Signalisiert die Messung, daß die Atemalkoholkonzentration unterhalb des in der Auswerteschaltung eingespeicherten Grenzwertes liegt, und es sich bei der eingeblasenen Luft um frisch ausgeatmete menschliche Atemluft handelt, die mit dem erforderlichen Mindestdruck kräftig, lange genug und ohne Unterbrechung in die Sensoreinrichtung gepustet wurde, so wird der Stromkreis für die Zündung geschlossen, die Kontrolleuchte zur Aktivierung der Sensoreinrichtung erlischt, und der Fahrzeugführer kann durch Umdrehen des Zündschlüssels das Kraftfahrzeug starten. Falls eine der genannten Anforderungen nicht erfüllt ist, bleibt der Stromkreis für die Zündung un-The electronic immobilizer with the sensor device for detecting the alcohol content in the driver's breath is used as follows. The driver gets into the vehicle and turns the ignition key until the control lamps on the dashboard light up. In addition to the control lamps usually present for the ignition, the oil pressure, the state of the brakes and the like, a signal display for the functional activity of the sensor device according to the invention can also be provided, which, similar to the control lamp during the preheating process in diesel engines, goes out after a predetermined activation time has elapsed and thus indicates that the sensor device is ready. The driver now blows his breath vigorously into the sensor device according to the invention with the minimum pressure required for a predetermined period of time and without interruption. The data required to determine the alcohol content are then evaluated in the electronic evaluation circuit assigned to the sensor. During the time required for this, the driver can, for example, fasten his seat belt. If the measurement indicates that the breath alcohol concentration is below the limit value stored in the evaluation circuit and the air blown in is freshly exhaled human breath that was blown into the sensor device with the required minimum pressure, forcefully, for long enough and without interruption, the circuit for the ignition is closed, the control lamp for activating the sensor device goes out and the driver can start the vehicle by turning the ignition key. If one of the requirements mentioned is not met, the circuit for the ignition remains un-
terbrochen, und es kann das Kraftfahrzeug nicht angelassen werden. Für den Fall, daß der Fahrzeugführer lediglich zu schwach oder zu wenig ausgeatmet hat, kann dieser den Meßvorgang zur Freigabe der Energieversorgung des Kraftfahrzeuges nach beispielsweise wenigen Minuten wiederholen. Bleibt jedoch die Atemalkoholkonzentration oberhalb des vorgeschriebenen Grenzwertes, wird die Sperrung des Kraftfahrzeuges aufrechterhalten. interrupted and the vehicle cannot be started. If the driver has simply exhaled too weakly or too little, he can repeat the measurement process to enable the vehicle's power supply after, for example, a few minutes. However, if the breath alcohol concentration remains above the prescribed limit, the vehicle will remain locked.
Das erfindungsgemäße Meßgerät mit der Sensoreinrichtung und einem gegebenenfalls damit verbundenen Mikroprozessor können im Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges beispielsweise zwischen dem Lenkgestänge und der Fahrzeuglüftung integriert ausgebildet sein, und zwar in vorteilhafter Weise derart, daß lediglieh der Schlauch mit Mundstück vom Armaturenbrett aus greifbar ist.The measuring device according to the invention with the sensor device and a microprocessor possibly connected thereto can be integrated in the dashboard of the motor vehicle, for example between the steering rod and the vehicle ventilation, and advantageously in such a way that only the hose with mouthpiece can be reached from the dashboard.
Weitere Merkmale, Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand einer Figur.Further features, advantages and expediencies of the invention emerge from the following description of an embodiment based on a figure.
Diese zeigt eine elektronische Wegfahrsperre 1 für ein Kraftfahrzeug mit einer der Energieversorgung des Fahrzeuges zugeordneten Steuerschaltung 2, welche auf den schematisch angedeuteten Zündstromkreis 3 oder den Anlasser 4 des Fahrzeugmotors wirkt. Diese Bestandteile werden auf an sich bekannte Weise vermittels einer Fahrzeugbatterie 5 mit Spannung versorgt, und können durch Drehen des am Lenkrad &bgr; angeordneten Zündschlüssels 7 aktiviert werden. Elektrisch mit der Steuerschaltung 2, welche gegebenenfalls eine Mikroprozessorschaltung aufweisen kann, gekoppelt ist eine Sensoreinrichtung 8 mit einem Aufnahmeorgan 9 für die Zuführung einer bestimmten Menge der vom Fahrzeugführer gemäß Pfeil 10 abgegebenen Atemluft 11, einer dem Aufnahmeorgan 9 nachgeschalteten Sonde 12 zur Messung des Alkoholgehaltes in der Atemluft 11 des Fahrzeugführers, und einer der Sonde 12 zugeordneten elektronischen Auswerteschaltung 13, die den gemessenen AlkoholgehaltThis shows an electronic immobilizer 1 for a motor vehicle with a control circuit 2 assigned to the vehicle's power supply, which acts on the schematically indicated ignition circuit 3 or the starter 4 of the vehicle engine. These components are supplied with voltage in a manner known per se by means of a vehicle battery 5 and can be activated by turning the ignition key 7 arranged on the steering wheel β. Electrically coupled to the control circuit 2, which can optionally have a microprocessor circuit, is a sensor device 8 with a receiving element 9 for supplying a certain amount of the breath 11 emitted by the driver according to arrow 10, a probe 12 connected downstream of the receiving element 9 for measuring the alcohol content in the driver's breath 11, and an electronic evaluation circuit 13 assigned to the probe 12, which measures the measured alcohol content
der Atemluft 11 mit einem vorgegebenen Grenzwert vergleicht und bei einem Unterschreiten des Grenzwertes über die Leitung 14 ein Auslösesignal an die Steuerschaltung 2 ausgibt, welche als Reaktion auf das Auslösesignal die Energieversorgung des Kraftfahrzeuges freigibt. Das Aufnahmeorgan 9 für die Zuführung der vom Fahrzeugführer abgegebenen Atemluft 11 besitzt einen mit der Sonde 12 gekoppelten flexiblen Kunststoffschlauch 15, der an seinem dem Fahrzeugführer zugewandten Ende in ein Mundstück 16 mündet. Unmittelbar nach dem Mundstück 16 kann der Schlauch 15 mit einem Rückschlagventil 17 versehen sein, welches verhindert, daß die in den Schlauch eingeblasene Atemluft 11 wieder entweicht. Ausgangsseitig kann die Sensoreinrichtung 8 mit einem Druckventil 18 ausgestattet sein, welches nach Erreichen eines vorbestimmten Druckes der eingeblasenen Atemluft 11 selbsttätig öffnet und ein Entweichen der in die Sensoreinrichtung 8 eingeblasenen Atemluft ermöglicht, so daß die Sensoreinrichtung 8 für einen weiteren nachfolgenden Meßvorgang zur Verfügung steht. Im Armaturenbrett 19 des Kraftfahrzeuges ist ferner eine über eine Leitung 20 mit der Auswerteschaltung 13 der Sensoreinrichtung 8 in elektrischer Verbindung stehende Signalanzeige 21 untergebracht, welche nach Betätigung des Zündschlüssels 7 durch Aufleuchten anzeigt, daß die Sensoreinrichtung 8 aktiviert wird, und durch nachfolgendes Erlöschen anzeigt, daß die Sensoreinrichtung 8 für die Aufnahme der vom Fahrzeugführer abzugebenden Atemluft 11 und zur Messung des Alkoholgehaltes in der Atemluft 11 bereit ist. Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung 8 kann auf diese Weise durch Betätigung des Zündschlüssels 7 in die Stellung zum Einschalten der Fahrzeugzündung (eigentliche Betriebsstellung des Zündschlüssels) aktiviert werden, so daß separat angeordnete Schalter oder dergleichen Steuereinrichtungen zur Betätigung der Sensoreinrichtung 8 nicht erforderlich sind.the breathing air 11 is compared with a predetermined limit value and, if the limit value is undershot, sends a trigger signal to the control circuit 2 via the line 14, which releases the power supply to the motor vehicle in response to the trigger signal. The receiving element 9 for supplying the breathing air 11 emitted by the driver has a flexible plastic hose 15 coupled to the probe 12, which opens into a mouthpiece 16 at its end facing the driver. Immediately after the mouthpiece 16, the hose 15 can be provided with a check valve 17, which prevents the breathing air 11 blown into the hose from escaping again. On the output side, the sensor device 8 can be equipped with a pressure valve 18, which opens automatically after reaching a predetermined pressure of the blown-in breath air 11 and allows the breath air blown into the sensor device 8 to escape, so that the sensor device 8 is available for a further subsequent measuring process. The dashboard 19 of the motor vehicle also houses a signal display 21 which is electrically connected to the evaluation circuit 13 of the sensor device 8 via a line 20 and which, after the ignition key 7 is operated, indicates by lighting up that the sensor device 8 is activated, and by subsequently extinguishing it indicates that the sensor device 8 is ready to receive the breath air 11 to be released by the driver and to measure the alcohol content in the breath air 11. The sensor device 8 according to the invention can be activated in this way by operating the ignition key 7 in the position for switching on the vehicle ignition (actual operating position of the ignition key), so that separately arranged switches or similar control devices for operating the sensor device 8 are not required.
Claims (9)
in der Atemluft des Fahrzeugführers vorbestimmte Zeitdauer definiert.5. Immobilizer according to claims 1 to 4, characterized in that the sensor device (8) is associated with a timer device which has a timer for measuring the alcohol content
in the driver's breathing air for a predetermined period of time.
des Kraftfahrzeuges auf den Zündschaltkreis der
Motorzündung wirkt.6. Immobilizer according to claim 1 to 5, characterized in that the control circuit (2) for controlling the power supply
of the motor vehicle to the ignition circuit of the
Engine ignition works.
der Atemluft (11) des Fahrzeugführers eine Halbleitergassonde darstellt.7. Immobilizer according to claim 1 to 6, characterized in that the probe (12) for measuring the alcohol content in
the driver's breathing air (11) is a semiconductor gas probe.
des Kraftfahrzeuges eine Mikroprozessorschaltung
besitzt.8. Immobilizer according to claim 1 to 7, characterized in that the control circuit (2) for controlling the power supply
of the motor vehicle a microprocessor circuit
owns.
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