DE10209003A1

DE10209003A1 - Klemmschutzvorrichtung für ein Verschließteil

Info

Publication number: DE10209003A1
Application number: DE2002109003
Authority: DE
Inventors: Volker Petri; Max Reeb
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2003-09-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klemmschutzvorrichtung für ein bewegliches, antreibbares Schließteil, insbesondere ein elektromotorisch antreibbares Schiebedach eines Kraftfahrzeugs, zur Unterbrechung eines Schließvorgangs bei Erkennen eines den Schließvorgang entgegenstehenden Hindernisses, mit einem an den Verschließteil angeordneten Klemmsensor, einer an dem Verschließteil angeordneten, die Signale des Klemmsensors auswertenden und ein Signal zur Ansteuerung eines Antriebs des Verschließteils drahtlos aussendenden Auswerte- und Sendeeinrichtung sowie einer bezüglich des Verschließteils unbeweglich angeordneten Basisstation zur Energieversorgung der Auswerte- und Sendeeinrichtung. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist an dem Verschließteil ein Energiespeicher zur Energieversorgung der Auswerte- und Sendeeinrichtung angeordnet und die Basisstation ist zum Aufladen des Energiespeichers in wenigstens einer Betriebsstellung des Verschließteils vorgesehen. DOLLAR A Verwendung z. B. für Kraftfahrzeugschiebedächer.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmschutzvorrichtung für ein bewegliches, antreibbares Verschließteil, insbesondere ein elektromotorisch antreibbares Schiebedach eines Kraftfahrzeugs, zur Unterbrechung eines Schließvorgangs bei Erkennen eines dem Schließvorgang entgegenstehenden Hindernisses, mit einem an dem Verschließteil angeordneten Klemmsensor, einer an dem Verschließteil angeordneten, die Signale des Klemmsensors auswertenden und ein Signal zur Ansteuerung eines Antriebs des Verschließteils drahtlos aussendenden Auswerte- und Sendeeinrichtung sowie einer bezüglich des Verschließteils unbeweglich angeordneten Basisstation zur Energieversorgung der Auswerte- und Sendeeinrichtung.

Aus der deutschen Patentschrift DE 44 34 334 C1 ist eine Klemmschutzvorrichtung für ein Schiebedach eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei der ein Klemmschutzsensor an einer vorderen Schließkante des Schiebedaches angeordnet ist. Eine aktive Elektronik kann im Schiebedach vorgesehen sein, die ein Signal des Klemmsensors auswertet und mit einem eigenen Sendekreis ein elektromagnetisches amplituden- oder frequenzmoduliertes Wellensignal an eine karosserieseitige Basisstation abstrahlt. In Reaktion auf dieses durch die Basisstation empfangene Wellensignal wird der Antrieb des Schiebedachs gestoppt oder umgekehrt. Eine Energieversorgung der aktiven Elektronik kann über ein elektromagnetisches Wechselfeld, das von der karosserieseitigen Basisstation abgestrahlt wird, erfolgen. Um sicherzustellen, dass die aktive Elektronik unabhängig von der Stellung des Schiebedachs gleichmäßig mit Energie versorgt wird, kann eine Antenne der Basisstation entlang einer Längsseite der Schiebedachöffnung angeordnet sein, so dass ein schmales Band entlang der Längsseite mit Sendeleistung versorgt ist. Um die Energieversorgung der aktiven Elektronik zu sichern und diese in Funktionsbereitschaft zu halten, muss das elektromagnetische Wechselfeld von der Basisstation permanent abgestrahlt werden.

Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 88 14 544 U1 ist eine Klemmschutzvorrichtung für motorbetätigte Tore bekannt, bei der eine an der bewegten Schließkante des Tores angeordnete Sensorleiste bei Berührung mit einem Hindernis ein Steuersignal zur Deaktivierung des Torantriebs abgibt. Das Steuersignal wird mittels eines batteriebetriebenen Funksignalsenders am bewegten Tor auf die feststehende Antriebsseite des Tores übertragen.

Mit der Erfindung soll eine Klemmschutzvorrichtung geschaffen werden, die trotz vergleichsweise geringen technischen Aufwands permanent funktionsbereit ist und bei der auf eine kabelgebundene Energiezufuhr zum Verschließteil verzichtet wird.

Erfindungsgemäß ist hierzu eine Klemmschutzvorrichtung für ein bewegliches, antreibbares Verschließteil, insbesondere ein elektromotorisch antreibbares Schiebedach eines Kraftfahrzeugs, zur Unterbrechung eines Schließvorgangs bei Erkennen eines dem Schließvorgang entgegenstehenden Hindernisses, mit einem an dem Verschließteil angeordneten Klemmsensor, einer an dem Verschließteil angeordneten, die Signale des Klemmsensors auswertenden und ein Signal zur Ansteuerung eines Antriebs des Verschließteils drahtlos aussendenden Auswerte- und Sendeeinrichtung sowie einer bezüglich des Verschließteils unbeweglich angeordneten Basisstation zur Energieversorgung der Auswerte- und Sendeeinrichtung vorgesehen, bei der an dem Verschließteil ein Energiespeicher zur Energieversorgung der Auswerte- und Sendeeinrichtung angeordnet und die Basisstation zum Aufladen des Energiespeichers in wenigstens einer Betriebsstellung des Verschließteils vorgesehen ist.

Durch den mittels der Basisstation aufladbaren Energiespeicher ist eine gewisse Autonomiezeit der Auswerte- und Sendeeinrichtung ermöglicht. Daher kann die Aufladeleistung entweder sehr gering sein, beispielsweise mittels eines Leckfelds einer Kindersitzerkennung, durch Solarzellen oder lediglich kurze Ladeimpulse, oder ein Aufladen kann beispielsweise nur in Endstellungen des Verschließteils erfolgen. Da ein Aufladen des Energiespeichers in wenigstens einer Betriebsstellung des Verschließteils möglich ist, kann auf einen Wechsel oder einen Ausbau des Energiespeichers zum Aufladen verzichtet werden. Dadurch entstehen keine Sicherheitsrisiken durch einen leeren und auszuwechselnden Energiespeicher.

In Weiterbildung der Erfindung ist als Energiespeicher ein Kondensator vorgesehen. Kondensatoren sind schnell und problemlos aufzuladen und dabei vergleichsweise günstig herstellbar. Überraschenderweise genügen die von modernen Kondensatoren mit großer Kapazität, sogenannten GoldCap-Kondensatoren mit einer Kapazität von ca. 0,1 bis 0,47 Farad bei beispielsweise 5,5 VDC, bereitgestellten Energiemengen ohne weiteres, um eine ausreichende Autonomiezeit der Klemmschutzvorrichtung bereitzustellen.

In Weiterbildung der Erfindung weist der Energiespeicher wenigstens zwei Kondensatoren auf, die parallel zu einer Ladeeinrichtung geschaltet sind, wobei die Kondensatoren gemeinsam auf Masse geschaltet sind und zwischen einem jeweiligen Pluspol der Kondensatoren und einen Pluspol der Ladeeinrichtung jeweils Mittel zum Verhindern eines Stromflusses von den Kondensatoren zur Ladeeinrichtung und zwischen einem jeweiligen Pluspol der Kondensatoren und einem Pluspol der Auswerte- und Sendeeinrichtung jeweils Mittel zum Verhindern eines Stromflusses von der Auswerte- und Sendeeinrichtung zu den Kondensatoren vorgesehen sind.

Beispielsweise sind Dioden vorgesehen, um Stromflüsse in den angegebenen Richtungen und somit zu verhindern, dass ein fehlerhafter erster Kondensator den zweiten Kondensator entlädt.

In Weiterbildung der Erfindung weist der Energiespeicher wenigstens zwei Kondensatoren auf, die parallel zu jeweils einer Ladeeinrichtung geschaltet sind, wobei die Kondensatoren und die Ladeeinrichtungen gemeinsam auf Masse geschaltet sind und zwischen einem jeweiligen Pluspol der Kondensatoren und einem Pluspol der jeweiligen parallel geschalteten Ladeeinrichtung Mittel zum Verhindern eines Stromflusses von den Kondensatoren zur Ladeeinrichtung und zwischen einem jeweiligen Pluspol der Kondensatoren und einem Pluspol der Auswerte- und Sendeeinrichtung jeweils Mittel zum Verhindern eines Stromflusses von der Auswerte- und Sendeeinrichtung zu den Kondensatoren vorgesehen sind.

Mittels einer solchen Anordnung kann auch bei einem satten Kurzschluss eines ersten Kondensators der zweite Kondensator noch geladen und benutzt werden. Dadurch steigt die Funktionssicherheit der erfindungsgemäßen Klemmschutzvorrichtung erheblich.

In Weiterbildung der Erfindung sind Mittel zum Aufladen des Energiespeichers mittels der Basisstation in Reaktion auf ein Betätigungssignal zum Bewegen des Verschließteils vorgesehen.

Überraschenderweise genügt ein Aufladen des Energiespeichers erst unmittelbar vor einer Bewegung des Verschließteils, nämlich in Reaktion auf ein Betätigungssignal, um die Funktionssicherheit des Klemmsensors sicherzustellen, da die benötigte Energiemenge sehr gering ist. Beispielsweise kann der Energiespeicher impulsartig erst bei Vorliegen eines Betätigungsbefehls aufgeladen werden, beispielsweise induktiv durch Abstrahlen eines elektromagnetischen Wellenfelds.

In Weiterbildung der Erfindung erfolgt ein Aufladen des Energiespeichers lediglich in der geschlossenen Endstellung des Verschließteils.

Auf diese Weise kann der Energiespeicher entweder über konventionelle Kontakte oder mittels einer drahtlos aufladenden Basisstation mit sehr geringer Reichweite aufgeladen werden. Dadurch kann die Klemmschutzvorrichtung kostengünstig ausgeführt werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Auswerte- und Sendeeinrichtung in ein kartenartiges Kunststoffbauteil integriert.

Auf diese Weise kann die Auswerte- und Sendeeinrichtung kostengünstig und kompakt aufgebaut werden. Das kartenartige Kunststoffbauteil ist vorteilhafterweise wenigstens einseitig metallisch beschichtet, um Fehlauslösungen durch elektromagnetische Strahlung, beispielsweise Mobiltelefone, zu vermeiden.

In Weiterbildung der Erfindung ist das kartenartige Kunststoffbauteil mit an dem Verschließteil einrastbaren Befestigungsvorrichtungen versehen.

Auf diese Weise wird eine Nachrüstung oder ein Austausch der Auswerte- und Sendeeinrichtung erheblich erleichtert.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Auswerte- und Sendeeinrichtung eine Logikeinheit zur Verarbeitung unterschiedlicher Signale des Klemmsensors auf.

Auf diese Weise kann beispielsweise nach Klemmkraft und Klemmdauer unterschieden werden, und es können unterschiedliche Ansteuerungssignale abgegeben werden, beispielsweise einen Antrieb des Verschließteils zu stoppen oder umzukehren.

In Weiterbildung der Erfindung sendet die Auswerte- und Sendeeinrichtung ein akustisches Signal zur Ansteuerung eines Antriebs des Verschließteils aus.

Beispielsweise kann ein codiertes, gegebenenfalls für unterschiedliche Klemmkräfte oder Klemmsituationen unterschiedlich codiertes Tonsignal ausgesendet werden. Ein Tonsignal hat den Vorteil, dass einem Benutzer eine sofortige Rückmeldung über das Erkennen einer Klemmsituation gegeben wird. Darüber hinaus sind keine Probleme bezüglich elektromagnetischer Verträglichkeit zu erwarten. Vorteilhafterweise weist die Auswerte- und Sendeeinrichtung hierzu einen piezoelektrischen Schallgeber auf.

In Weiterbildung der Erfindung sendet die Auswerte- und Sendeeinrichtung ein optisches Signal zur Ansteuerung eines Antriebs des Verschließteils aus.

Beispielsweise kann ein sichtbares Lichtsignal oder ein Infrarotsignal, gegebenenfalls codiert, ausgesendet werden. Auch mittels eines Lichtsignals ist eine Rückmeldung an einen Benutzer über das Erkennen einer Klemmsituation möglich. Vorteilhafterweise können zum Empfang eines optischen Signals Empfänger genutzt werden, die in Diebstahlwarnanlagen ohnehin vorhanden sind. Üblicherweise sind Diebstahlwarnanlagen auch in der Lage, einen Schiebedachantrieb anzusteuern und das Schiebedach zu verschließen. Auf diese Weise kann die Klemmschutzvorrichtung kostengünstig in ein mit einer modernen Diebstahlwarnanlage ausgerüstetes Fahrzeug integriert werden.

In Weiterbildung der Erfindung strahlt die Basisstation zum Aufladen des Energiespeichers ein elektromagnetisches Wechselfeld getaktet ab und ist mit Mitteln zur Lasterkennung versehen, die beim Erkennen einer durch Aufladen des Energiespeichers verursachten Last für die Dauer des Ladevorgangs eine Umschaltung von dem getakteten Betrieb auf einen Dauerbetrieb verursachen.

Durch diese Maßnahmen ist nur dann ein energieintensiver Dauerbetrieb der Basisstation erforderlich, wenn ein Energiespeicher schnell aufgeladen werden soll.

In Weiterbildung der Erfindung strahlt die Basisstation zum Aufladen des Energiespeichers ein elektromagnetisches Wechselfeld ab, wobei in der Basisstation neben einer Ladespule eine Detektorspule vorgesehen ist und das Verschließteil Mittel aufweist, um in seiner geschlossenen Endstellung eine detektierbare Veränderung der Induktivität der Detektorspule zu verursachen.

Durch diese Maßnahmen kann in die Klemmschutzvorrichtung eine Schließerkennung des Verschließteils integriert werden, beispielsweise durch eine Metallfläche, die in der Endstellung in unmittelbare Nähe der Detektorspule gebracht wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Klemmschutzvorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Klemmschutzvorrichtung,
Fig. 3 eine dritte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Klemmschutzvorrichtung und
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Realisierung einer vierten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klemmschutzvorrichtung.
Die Darstellung der Fig. 1 zeigt schematisch ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Klemmschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeugschiebedach. In einer karosserieseitigen Basisstation 10 ist eine Wechselspannungsquelle 12 sowie eine Induktionsspule 14 vorgesehen. Die Induktionsspule 14 wird mittels der Wechselspannungsquelle 12 erregt und strahlt ein elektromagnetisches Wechselfeld ab.
Im Schiebedach 16 ist eine Empfangsspule 18 angeordnet, die durch das elektromagnetische Wechselfeld angeregt wird, so dass bei Vorliegen eines elektromagnetischen Wechselfelds mittels der Empfangsspule 18 eine im Schiebedach 16 angeordnete Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 mit Energie versorgt werden kann. Die Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 verarbeitet Signale eines schematisch dargestellten Klemmsensors 22, der beispielsweise an der vorderen Schließkante des Schiebedachs 16 angeordnet ist. Wird mittels des Klemmsensors 22 eine Einklemmsituation erkannt, gibt die Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 mittels eines Piezotöners 24 ein akustisches Signal in den Innenraum des Kraftfahrzeugs ab. Das abgestrahlte, gegebenenfalls codierte Tonsignal ist mittels eines Pfeils 26 verdeutlicht.
Das Tonsignal 26 wird von einer karosserieseitigen Empfangsstation 28 mittels eines Mikrofons 30 empfangen und in ein Steuersignal für eine Antriebseinrichtung des Verschließteils 16 umgesetzt. Steuerleitungen zu der Antriebseinrichtung für das Verschließteil 16 sind in der Darstellung der Fig. 1 lediglich abschnittsweise als Leitungen 32 angedeutet.
Durch Codierung des Tonsignals 26 kann zwischen verschiedenen Klemmsituationen unterschieden werden, beispielsweise eine vorübergehende, kurze Berührung der vorderen Schließkante des Schiebedachs 16, die lediglich ein Abstoppen der Antriebseinrichtung erforderlich macht. Eine Umkehrung der Antriebseinrichtung und infolgedessen ein Öffnen des Schiebedachs 16 würde durch die Empfangseinrichtung 28 veranlasst, wenn der Klemmsensor 22 einen längeren Kontakt eines Gegenstandes oder einer Person mit der vorderen Schließkante des Schiebedachs 16 signalisiert.
Um eine gewisse Autonomiezeit der Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 im Schiebedach 16 sicherzustellen, ist parallel zur Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 ein Energiespeicher vorgesehen, der durch einen Kondensator 34 gebildet ist. Der Kondensator 34 ist als sogenannter GoldCap-Kondensator ausgeführt und weist beispielsweise eine Kapazität von 0,1 F bis 0,47 F bei einer Betriebsspannung von 5,5 VDC auf. Die Ladespule 18 und der Kondensator 34 sind an ihrem negativen Anschluss miteinander verbunden, wohingegen zwischen den positiven Anschluss der Ladespule 18 und dem positiven Anschluss des Kondensators 34 eine Ladediode 36 geschaltet ist. Wird in der Empfangsspule 18 über das von der Basisstation 10 abgestrahlte elektromagnetische Wechselfeld eine Wechselspannung induziert, wird infolgedessen der Kondensator 34 aufgeladen. Eine parallel zum Kondensator 34 geschaltete Zenerdiode 38 ist für den Überspannungsschutz vorgesehen.
Durch Vorsehen des Kondensators 34 als Energiespeicher im Schiebedach 16 kann die Sendeleistung der Basisstation 10 sehr gering sein und dennoch kann eine ausreichende Autonomiezeit, beispielsweise 100 Stunden, der Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 im Schiebedach 16 gewährleistet werden. Während der Autonomiezeit ist die Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 stets funktionsbereit, auch wenn ein Fahrzeug während der Autonomiezeit mit offenem Schiebedach abgestellt wird. Eine Autonomiezeit in der angegebenen Größenordnung kann durch zweckmäßige Auswahl der Komponenten der Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 sichergestellt werden, die vorteilhafterweise in CMOS-Technologie ausgeführt ist. Zu einem sparsamen Energieverbrauch bei deutlich hörbarer Signalabgabe trägt auch das Vorsehen des Piezotöners 24 bei. Durch Vorsehen eines Kondensators 34 als Energiespeicher kann dieser im Gegensatz zur einer elektrolytischen Zelle mit der Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 sowie dem Piezotöner 24 in ein gemeinsames Bauteil integriert werden, da ein Wechsel des Kondensators 34 über die Lebensdauer eines Kraftfahrzeugs nicht erforderlich ist. Eine beispielhafte Integration des Kondensators 34 und der Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 in ein gemeinsames Bauteil ist in Fig. 4 dargestellt.
Die Wechselspannungsquelle 12 der Basisstation 10 ist mit Mitteln 33 zur Lasterkennung, einem Takter 35, einem Generator 37 sowie einem Treiber 39 versehen. Im Normalbetrieb bei geladenem Kondensator 34 wird ein Stromfluss durch die Induktionsspule 14 mittels des Takters 35 getaktet. Wird durch die Mittel 33 zur Lasterkennung ein Aufladebetrieb des Kondensators 34 erkannt, schalten diese den Takter 35 auf Dauerbetrieb um, so dass die Induktionsspule 14 durchgehend erregt wird und der Kondensator 34 möglichst schnell auflädt. Dadurch werden einerseits kurze Aufladezeiten und andererseits eine geringe Energieaufnahme der Basisstation 10 im Normalbetrieb erreicht.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der im Schiebedach 16 vorgesehenen Komponenten der erfindungsgemäßen Klemmschutzvorrichtung ist in der Fig. 2 dargestellt. Im Prinzipschaltbild der Fig. 2 sind für Komponenten, die zu den in der Fig. 1 dargestellten Komponenten baugleich sind, dieselben Bezugsziffern verwendet. Bei der in der Fig. 2 dargestellten Schaltung werden mittels der Empfangsspule 18 zwei Kondensatoren 40 und 42 aufgeladen, um eine Sicherheit gegenüber einem Ausfall eines der Kondensatoren 40 oder 42 zu haben. Auch die Kondensatoren 40 und 42 sind als sogenannte GoldCap-Kondensatoren ausgebildet. Da die in der Fig. 2 dargestellte Schaltung im Bereich eines Kraftfahrzeugschiebedachs 16 angeordnet wird, sind erhebliche Temperaturschwankungen sowie hohe Spitzentemperaturen zu erwarten. Infolgedessen müssen GoldCap-Kondensatoren 40 und 42 mit entsprechender Temperaturfestigkeit verwendet werden. Zusätzliche Sicherheit bietet das Vorsehen von zwei Kondensatoren 40, 42.
Die beiden Kondensatoren 40, 42 werden mittels der Empfangsspule 18 über eine Diodenanordnung 44 geladen. Die Empfangsspule 18 sowie die beiden Kondensatoren 40, 42 sind gemeinsam auf Masse geschaltet. Die Dioden der Diodenanordnung 44 sind so angeordnet, dass zwischen einem Pluspol der Empfangsspule 18 und einem Pluspol des Kondensators 40 eine erste Diode 46 angeordnet ist, die abgesehen von einem vernachlässigbaren Sperrstrom, einen Stromfluss vom Pluspol des Kondensators 40 zum Pluspol der Ladespule 18 verhindern. In gleicher Weise ist zwischen dem Pluspol der Empfangsspule 18 und dem Pluspol des zweiten Kondensators 42 eine zweite Diode 48 angeordnet, die einen Stromfluss von dem Pluspol des Kondensators 42 zum Pluspol der Empfangsspule 18 verhindert.
Darüber hinaus weist die Diodenanordnung 44 eine dritte, in Sperrrichtung eingeschaltete Diode 50 zwischen dem Pluspol des ersten Kondensators 40 und dem Pluspol der Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 auf, die einen Stromfluss vom Pluspol der Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 zum Pluspol des ersten Kondensators 40 verhindert. In gleicher Weise ist zwischen dem Pluspol des zweiten Kondensators 42 und dem Pluspol der Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 eine in Sperrrichtung eingeschaltete vierte Diode 52 vorgesehen, die einen Stromfluss vom Pluspol der Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 zum Pluspol des zweiten Kondensators 42 verhindert.
Zwischen dem Pluspol und dem Minuspol der Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 ist ein weiterer Kondensator 54 vorgesehen, der als sogenannter EMV-Block wirkt und eine Kapazität in der Größenordnung von 5 nF aufweist. Mittels des Kondensators 54 werden hochfrequente Spannungsschwankungen am Pluspol der Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 verhindert.
Durch die in der Fig. 2 dargestellte Schaltung wird verhindert, dass beim Auftreten von Isolationsproblemen an einem der Kondensatoren 40, 42 der jeweils andere, noch intakte Kondensator entladen wird. Dadurch wird sichergestellt, dass wenigstens die Kapazität eines der Kondensatoren 40, 42 voll zur Verfügung steht, um die erforderliche Autonomiezeit der Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 zu gewährleisten. Auch wenn einer der Kondensatoren 40, 42 schadhaft ist und infolgedessen eine niedrigere Kapazität aufweist, werden beide Kondensatoren 40, 42 parallel geladen und parallel entladen.
Das Prinzipschaltbild der Fig. 3 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der im Schiebedach 16 vorgesehenen Schaltung. Zu der Darstellung der Fig. 2 funktionsgleiche Komponenten sind mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet. Gegenüber der in der Fig. 2 dargestellten Schaltung sind zwei Empfangsspulen 56 und 58 vorgesehen, die einen gemeinsamen Masseanschluss aufweisen. Die beiden, als Energiespeicher vorgesehenen Kondensatoren 40, 42 weisen ebenfalls einen gemeinsamen Masseanschluss auf. Zwischen einem Pluspol der ersten Empfangsspule 56 und einem Pluspol des ersten Kondensators 40 ist eine erste Diode 60 in Sperrrichtung geschaltet, die einen Stromfluss vom Pluspol des ersten Kondensators 40 zum Pluspol der ersten Empfangsspule 56 verhindert. Eine zweite Diode 62 ist zwischen dem Pluspol des Kondensators 40 und dem Pluspol der Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 in Sperrrichtung vorgesehen und verhindert einen Stromfluss von dem Pluspol der Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 zum Pluspol des ersten Kondensators 40.
In gleicher Weise ist zwischen einem Pluspol der zweiten Empfangsspule 58 und einem Pluspol des zweiten Kondensators 42 eine dritte Diode 64 in Sperrrichtung vorgesehen, die einen Stromfluss vom Pluspol des zweiten Kondensators 42 zum Pluspol der zweiten Empfangsspule 58 verhindert. Zwischen dem Pluspol des zweiten Kondensators 42 und dem Pluspol der Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 ist eine vierte Diode 66 in Sperrrichtung vorgesehen, die einen Stromfluss von der Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 zum Pluspol des zweiten Kondensators 42 verhindert.
Mittels der in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klemmschutzvorrichtung kann sichergestellt werden, dass auch bei sattem Kurzschluss eines der Kondensatoren 40, 42 der jeweils intakte Kondensator 40 oder 42 noch problemlos geladen und entladen werden kann. Dadurch ist die volle Funktionsfähigkeit der Klemmschutzvorrichtung auch bei vollständigem Ausfall eines der Kondensatoren 40, 42 gewährleistet.
Aufgrund der geringen, für den Betrieb der Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 erforderlichen Energiemenge genügt zum Laden der Kondensatoren 40, 42 ein Leckfeld, beispielsweise durch eine im Fahrzeug ohnehin vorgesehene Kindersitzerkennung. Alternativ kann ein Aufladen des Energiespeichers nur in einer der Endstellungen oder erst in Reaktion auf ein Betätigungssignal zum Schließen des Schiebedachs 16 erfolgen.
In der schematischen Darstellung der Fig. 4 ist ein Kraftfahrzeugschiebedach 16 angedeutet, das in einer passenden Öffnung 70 einer Kraftfahrzeugkarosserie mittels eines nicht dargestellten Antriebs in den durch einen Doppelpfeil 72 angedeuteten Richtungen verschiebbar ist. An einer vorderen Schließkante des Schiebedachs 16 ist der Klemmsensor 22 angeordnet. Die Auswerte- und Sendeeinrichtung 20 ist zusammen mit der Empfangsspule 18, dem GoldCap-Kondensator 34 und dem Piezotöner 24 in ein kartenartiges Bauteil 74 integriert. Das kartenartige Bauteil 74 weist eine Steckbuchse 76 zum Einstecken eines Anschlusssteckers des Klemmsensors 22 auf. Das kartenartige Bauteil 74 bettet die beschriebenen Komponenten sowie die Verbindungsleitungen zwischen den Komponenten in eine Kunststoffmasse ein und weist etwa die Größe einer Scheckkarte auf. An dem kartenartigen Bauteil 74 sind Passlöcher 78 vorgesehen, die in passende Haltestifte am Schiebedach 16 eingerastet werden können. Auf diese Weise ist das Bauteil 74 einerseits sicher gehalten und kann andererseits schnell nachgerüstet oder ausgewechselt werden.
Das Aufladen des Kondensators 34 erfolgt, wie im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben, über ein von der Basisstation 10 abgestrahltes elektromagnetisches Wechselfeld. Zur Unterstützung des Ladevorgangs des Kondensators 34 und zur Aufrechterhaltung des Ladezustands über eine lange Autonomiezeit, sind gegenüber der Schaltung der Fig. 1 zusätzlich Solarzellen 80 im Schiebedach 16 vorgesehen, die elektrisch mit dem Kondensator 34 verbunden sind. Die Solarzellen 80 können, da sie lediglich zur Aufrechterhaltung des Ladezustands des Kondensators 34 vorgesehen sind, sehr klein ausgebildet sein und beispielsweise so angeordnet sein, dass sie lediglich bei geöffnetem Schiebedach 16 von außen sichtbar sind. Auf diese Weise wird das äußere Erscheinungsbild eines Kraftfahrzeugs, insbesondere dessen lackierte Außenhaut, nicht durch das Vorsehen der Solarzellen 80 beeinträchtigt.
Wie in der Darstellung der Fig. 4 zu erkennen ist, ist die Basisstation 10 so angeordnet, dass sie in der dargestellten geschlossenen Endstellung des Schiebedachs 16 gegenüber der Empfangsspule 18 zu liegen kommt. In der geschlossenen Endstellung verursacht ein von der Basisstation 10 abgestrahltes elektromagnetisches Wechselfeld somit die Induktion einer Wechselspannung in der Empfangsspule 18 und somit das Aufladen des Kondensators 34. Die Sendeleistung des von der Basisstation 10 abgestrahlten elektromagnetischen Wechselfelds ist dabei so schwach, dass keine Probleme bezüglich der elektromagnetischen Verträglichkeit auftreten und insbesondere keine Beeinflussung weiterer elektronischer Bauteile zu befürchten ist. Dennoch reicht die von der Basisstation 10 abgestrahlte Sendeleistung aber aus, den Kondensator 34 auch in einer geöffneten Stellung des Schiebedachs 16 zu laden, wenn gegebenenfalls auch langsamer als bei geschlossenem Schiebedach 16. Da die Solarzellen nur dann von außerhalb der Kraftfahrzeugkarosserie sichtbar sind und nur dann vom Umgebungslicht bestrahlt werden, wenn das Schiebedach 16 wenigstens teilweise geöffnet ist, können sie genau dann das Erhalten des Ladezustands des Kondensators 34 unterstützen, wenn ein Aufladen des Kondensators 34 mittels der Basisstation 10 nur noch eingeschränkt möglich ist. In Ausgestaltung der Erfindung kann die Basisstation 10 auch Licht abstrahlen, das mittels einer anstelle der Empfangsspule 18 vorgesehenen Solarzelle in der Endstellung des Schiebedachs 16 ein Aufladen des Kondensators 34 bewirkt.
In der dargestellten geschlossenen Endstellung des Schiebedachs 16 strahlt die Basisstation 10 erst dann ein Wechselfeld ab, wenn ein Betätigungssignal zum Öffnen oder Schließen des Schiebedachs 16 gegeben wurde. Ein solches Betätigungssignal wird durch die Einrichtung 82 erkannt, die daraufhin die Basisstation 10 entsprechend ansteuert. Typischerweise genügen 5 ms bis 25 ms zum ausreichenden Aufladen des Kondensators 34, so dass eine Sensierbereitschaft des Klemmsensors 22 gegeben ist.

Claims

1. Klemmschutzvorrichtung für ein bewegliches, antreibbares Verschließteil, insbesondere ein elektromotorisch antreibbares Schiebedach (16) eines Kraftfahrzeugs, zur Unterbrechung eines Schließvorgangs bei Erkennen eines dem Schließvorgang entgegenstehenden Hindernisses, mit einem an dem Verschließteil (16) angeordneten Klemmsensor (22), einer an dem Verschließteil (16) angeordneten, die Signale des Klemmsensors (22) auswertenden und ein Signal zur Ansteuerung eines Antriebs des Verschließteils (16) drahtlos aussendenden Auswerte- und Sendeeinrichtung (20) sowie einer bezüglich des Verschließteils (16) unbeweglich angeordneten Basisstation (10) zur Energieversorgung der Auswerte- und Sendeeinrichtung (20), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Verschließteil ein Energiespeicher (34; 40, 42) zur Energieversorgung der Auswerte- und Sendeeinrichtung (20) angeordnet und die Basisstation (10) zum Aufladen des Energiespeichers (34; 40, 42) in wenigstens einer Betriebsstellung des Verschließteils (16) vorgesehen ist.

2. Klemmschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Energiespeicher wenigstens ein Kondensator (34; 40, 42) vorgesehen ist.

3. Klemmschutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher wenigstens zwei Kondensatoren (40, 42) aufweist, die parallel zu einer Ladeeinrichtung (18) geschaltet sind, wobei die Kondensatoren (40, 42) gemeinsam auf Masse geschaltet sind und zwischen einem jeweiligen Pluspol der Kondensatoren (40, 42) und einem Pluspol der Ladeeinrichtung (18) jeweils Mittel (46, 48) zum Verhindern eines Stromflusses von den Kondensatoren (40, 42) zur Ladeeinrichtung (18) und zwischen einem jeweiligen Pluspol der Kondensatoren (40, 42) und einem Pluspol der Auswerte- und Sendeeinrichtung (20) jeweils Mittel (50, 52) zum Verhindern eines Stromflusses von der Auswerte- und Sendeeinrichtung (20) zu den Kondensatoren (40, 42) vorgesehen sind.

4. Klemmschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher wenigstens zwei Kondensatoren (40, 42) aufweist, die parallel zu jeweils einer Ladeeinrichtung (56, 58) geschaltet sind, wobei die Kondensatoren (40, 42) und die Ladeeinrichtungen (56, 58) gemeinsam auf Masse geschaltet sind und zwischen einem jeweiligen Pluspol der Kondensatoren (40, 42) und einem Pluspol der jeweiligen parallel geschalteten Ladeeinrichtung (56, 58) Mittel (60, 64) zum Verhindern eines Stromflusses von den Kondensatoren (40, 42) zu den Ladeeinrichtungen (56, 58) und zwischen einem jeweiligen Pluspol der Kondensatoren (40, 42) und einem Pluspol der Auswerte- und Sendeeinrichtung (20) jeweils Mittel (62, 66) zum Verhindern eines Stromflusses von der Auswerte- und Sendeeinrichtung (20) zu den Kondensatoren (40, 42) vorgesehen sind.

5. Klemmschutzvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (82) zum Aufladen des Energiespeichers (34; 40, 42) mittels der Basisstation (10) in Reaktion auf ein Betätigungssignal zum Bewegen des Verschließteils (16) vorgesehen sind.

6. Klemmschutzvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufladen des Energiespeichers (34; 40, 42) lediglich in der geschlossenen Endstellung des Verschließteils (16) erfolgt.

7. Klemmschutzvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte und Sendeeinrichtung (20) in ein kartenartiges Kunststoffbauteil (74) integriert ist.

8. Klemmschutzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das kartenartige Kunststoffbauteil (74) mit an dem Verschließteil (16) einrastbaren Befestigungsvorrichtungen (78) versehen ist.

9. Klemmschutzvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Sendeeinrichtung (20) eine Logikeinheit zur Verarbeitung unterschiedlicher Signale des Klemmsensors (22) aufweist.

10. Klemmschutzvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Sendeeinrichtung (20) ein akustisches Signal zur Ansteuerung eines Antriebs des Verschließteils (16) aussendet.

11. Klemmschutzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Sendeeinrichtung (20) einen piezoelektrischen Schallgeber (24) aufweist.

12. Klemmschutzvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Sendeeinrichtung (20) ein optisches Signal zur Ansteuerung eines Antriebs des Verschließteils (16) aussendet.

13. Klemmschutzeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstation (10) zum Aufladen des Energiespeichers (34; 40, 42) ein elektromagnetisches Wechselfeld getaktet abstrahlt und mit Mitteln (33) zur Lasterkennung versehen ist, die beim Erkennen einer durch Aufladen des Energiespeichers (34; 40, 42) verursachten Last für die Dauer des Ladevorgangs eine Umschaltung von dem getakteten Betrieb auf einen Dauerbetrieb verursachen.

14. Klemmschutzvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstation (10) zum Aufladen des Energiespeichers ein elektromagnetisches Wechselfeld abstrahlt, wobei in der Basisstation (10) neben einer Ladespule (18; 56, 58) eine Detektorspule vorgesehen ist und das Verschließteil (16) Mittel (33) aufweist, um in seiner geschlossenen Endstellung eine detektierbare Veränderung der Induktivität der Detektorspule zu verursachen.