DE10328929A1

DE10328929A1 - Vorrichtung mit elektronischem, sensorgesteuertem Einklemmschutz-System

Info

Publication number: DE10328929A1
Application number: DE2003128929
Authority: DE
Inventors: Jörg AXMANN; Carsten BÄUMCHEN; Gerhard Zimmermann
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2005-01-13

Abstract

Eine Vorrichtung in einem elektronischen, sensorgesteuerten Einklemmschutz-System, bei dem die Sensor-Elektrode (5) in und auf der Fensterscheibe (4) angeordnet ist und die Auswerte-Elektronik (17) in oder an dem Mitnehmer (6) der Fensterscheibe (4) angeordnet ist. Die Energieversorgung der Auswerte-Elektronik (12) erfolgt über in der Fensterheber-Führungsschiene angeordnete offene Leiterbahnen (10), die mit Schleifkontakten des Mitnehmers (6) erfolgt, wobei die offenen Leiterbahnen (10) mit der Starterbatterie (11) des Kraftfahrzeugs verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem elektronischen, sensorgesteuerten Einklemmschutz-System, welches auf motorisch verstellbare Einrichtungen an Kraftfahrzeugen einwirkt, insbesondere auf die Verstell-Einrichtung einer Fensterscheibe.
Sie betrifft insbesondere Fensterheber-Einrichtungen mit einer Steuer-Elektronik, die dem motorischen Antrieb der verstellbaren Einrichtung zugeordnet ist, und mit einer Auswerte- Elektronik, die dem Sensor zugeordnet ist. Die Steuer-Elektronik und die Auswerte-Elektronik können als Detektorschaltung zusammengefaßt sein.

Motorisch verstellbare Einrichtungen sind bewegliche Bauteile eines Kraftfahrzeugs wie z.B. Seitenscheiben, Schiebedächer, Seitentüren, Schiebetüren und Heckklappen. Ein motorischer Antrieb verbringt dabei besagte Bauteile regelmäßig aus einer geschlossenen in eine geöffnete Position und umgekehrt. Während des Verfahrvorganges der Bauteile kann eine Kollision (z. B. bei dem Öffnen einer Heckklappe) oder ein Einklemmfall (z. B. bei dem Schließen einer Seitenscheibe) auftreten. Um solche Situationen zu vermeiden bzw. rechtzeitig erkennen zu können, schlägt der Stand der Technik Sicherheits-Systeme vor, die sich in indirekt und direkt arbeitende Systeme unterteilen lassen.

Ein direkt arbeitendes Sicherheits-System verfügt in der Regel über Sensoren die ein Hindernis „an Ort und Stelle" detektieren, beispielsweise Sensoren für das Erkennen der Veränderung der Kapazität oder des ohmschen Widerstandes oder Sensoren für den Empfang eines Ultraschall-Signals oder infraroten Lichts. Ein von der Auswerte-Elektronik erzeugtes Signal sorgt dafür, daß der motorische Antrieb unverzüglich gestoppt bzw. reversiert wird.

Aus der DE 31 11 684 A1 ist es bekannt, den Spalt, der sich beim Verfahren der Fensterscheibe in Schließrichtung zwischen derselben und dem Türrahmen bildet, durch den Einsatz eines kapazitiven Sensors auf einen möglichen Einklemmfall hin zu überwachen. Der kapazitive Sensor ist Bestandteil einer Detektorschaltung, die eine Steuer-/Auswerte-Elektronik umfaßt, und als elektrischer Leiter ausgebildet, der im Bereich der Schließkante der Fensterscheibe angeordnet ist. Gelangt ein Gegenstand oder ein Körperteil während des Schließvorgangs in den Spalt, so erkennt die Steuer-/Auswerteelektronik über den elektrischen Leiter eine Änderung des aktuell gemessenen Kapazitätverlaufes und unterbricht die Stromzufuhr des motorischen Antriebs besagter verstellbarer Einrichtung.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind dort der elektrische Leiter, der Teil des Sensors ist, die Detektorschaltung sowie eine zwischen den beiden genannten Bauteilen angeordnete Ver bindungsleitung auf der Fensterscheibe angeordnet. Die elektronische Schaltung kann dabei als integrierte Schaltung durch Aufdampfen aufgebracht werden, welches ein kostenintensives Verfahren darstellt.

Aus der Praxis ist es bekannt, die Sensor-Elektrode einer elektronischen Auswerte-Schaltung in den oberen Scheibenrahmen zu integrieren. Nachteilig daran sind die beengten räumlichen Möglichkeiten und der Witterungseinfluß, welcher eine Kapselung der Sensor-Elektrode erforderlich macht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung weiter zu entwickeln.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine in Patentanspruch 1 definierte Vorrichtung. Dadurch, daß die Auswerte-Elektronik für die Sensor-Elektrode und/oder die Steuer-Elektronik des Antriebsmotors in oder an dem Mitnehmer der Fensterscheibe positioniert sind/ist, sind bei der Montage der Fahrzeugtür keine separaten Arbeitsschritte mehr für die Anbringung der Elektroniken erforderlich. Dies vereinfacht die Montage und spart dadurch Kosten ein.

Mitnehmer meint im Rahmen der Erfindung zunächst allgemein ein Verbindungselement zwischen einer Fensterheber-Einrichtung und einer Fensterscheibe. Bevorzugt besteht der Mitnehmer aus zwei Hälften zwischen denen die Fensterscheibe im Zuge der Montage ihre fixierte Anordnung findet, wie dies beispielsweise die WO 02/057580 A1 (1) offenbart.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerte-Elektronik der Sensor-Elektrode in einem Gehäuse angeordnet, das über eine Schraub-, Clips- oder Klebeverbindung an einer der beiden Mitnehmer-Hälften angebracht ist. Dieses Gehäuse kann zusammen mit der einen Mitnehmer-Hälfte als vorgefertigte Einheit bei der Montage der Tür zur Verfügung stehen. Die Verbindung des Gehäuses mit der einen Mitnehmer-Hälfte ist bevorzugt abdichtend, so daß die Auswerte-Elektronik gekapselt ist und weitestgehend vor Einflüssen wie eindringen des Wasser geschützt ist. Um eine elektrische Verbindung zwischen der Sensor-Elektrode und der Auswerte-Elektronik herstellen zu können weist die eine Mitnehmer-Hälfte Mittel für die elektrische Kontaktierung mit der Auswerte-Elektronik und Mittel für die elektrische Kontaktierung mit der Sensor-Elektrode auf. Diese Mittel können in die eine Mitnehmer-Hälfte eingelassene Kabel oder Drähte sein, die an der Oberfläche der einen Mitnehmer-Hälfte in Form eines elektrischen Kontaktfeldes herausgeführt werden. Da sich die eine Mitnehmer-Hälfte zwischen dem die Auswerte-Elektronik aufnehmenden Gehäuse und der Fensterscheibe befindet, liegen die elektrischen Kontaktfelder auf entgegengesetzten Oberflächen-Abschnitten.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Sensor-Elektrode entweder als Sensor-Schicht oder als Draht-Elektrode ausgebildet sein, die in oder auf der Fensterscheibe angeordnet ist, und Mittel zur elektrischen Kontaktierung mit dem Mitnehmer aufweist. Durch das Einbetten der Sensor-Elektrode in das Material für die Fensterscheibe wird bereits ein Korrosions-Schutz realisiert. Das Mittel zur elektrischen Kontaktierung kann ebenfalls ein auf die Fensterscheibenoberfläche herausgeführtes elektrisches Kontaktfeld sein.

Nach einer Variante der Erfindung wird das von der Sensor-Elektrode über die Auswerte-Elektronik erzeugte Sensor-Signal in Form von elektromagnetischen Wellen an die Fensterheber-seitige Steuer-Elektronik weitergeleitet, die ihrerseits Mittel zum Empfang der elektromagnetischen Wellen aufweist. Diese nach dem System der Transponder-Technologie funktionierende Variante übermittelt das Sensor-Signal drahtlos, so daß zwischen der Auswerte-Elektronik und der Steuer-Elektronik keine elektrischen Kontakte auszubilden sind. Dafür ist die Auswerte-Elektronik mit Mitteln zum Erzeugen von elektromagnetischen Wellen ausgestattet.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Fensterheber-Einrichtung eine Fensterheber-Führungsschiene auf, in der der Mitnehmer vertikal verfahren werden kann, und weisen die Fensterheber-Führungsschiene offene Leiterbahnen und der Mitnehmer korrespondierende Schleifkontakte auf. Die Schleifkontakte sind beispielsweise über einen Kabelbaum mit beispielsweise der Starterbatterie des Kraftfahrzeuges verbunden. Somit kann die an dem Mitnehmer angeordnete Auswerte-Elektronik auf die Starterbatterie als Energieversorgungsquelle zurückgreifen.

Alternativ ist natürlich auch denkbar, die Energieversorgung der Auswerte-Elektronik und/oder die Signal-Weiterleitung von der Auswerte- zu der Steuer-Elektronik durch den Einsatz konventioneller Kabel zu bewerkstelligen, die beim Verfahren der Fensterheber-Einrichtung mitgeschleppt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen lediglich beispielhaft erläutert, wobei
1 eine schematische Darstellung einer Kraftfahrzeug-Tür mit einer Fensterheber-Einrichtung zeigt, deren Mitnehmer als Träger der Auswerte-Elektronik fungiert,
2 schematisch einen Schnitt durch einen Mitnehmer zeigt, an dem das Gehäuse der Auswerte-Elektronik angeordnet ist.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Kraftfahrzeug-Tür 1 mit einer Fensterheber-Einrichtung 2 für die in den Führungsschienen 3a und 3b geführte Fensterscheibe 4. Am Schließ- und Öffnungsrand der Fensterscheibe 4 verläuft zumindest abschnittsweise eine Sensor-Elektrode 5. Die Fensterscheibe 4 wird über einen Mitnehmer 6 und einen Fensterheber-Seilzug 7 von dem Fensterheber-Motor 8 angetrieben. Die Fensterheber-Einrichtung 2 umfaßt neben dem Fensterheber-Motor 8 und dem Fensterheber-Seilzug 7 eine Fensterheber-Führungsschiene 9, in der ein korrespondierend ausgeformter Teil des Mitnehmers 6 vertikal verfahren werden kann. In der Fensterheber-Führungsschiene 9 sind offene Leiterbahnen 10 angeordnet, die mit Schleifkontakten an dem Mitnehmer 6 korrespondieren. Über die offenen Leiterbahnen 10 und den Schleifkontakt erfolgt die elektrische Kontaktierung des Mitnehmers 6 mit einer Energieversorgung 11. Als Energieversorgungsquelle kann beispielsweise die im Motorraum angebrachte Starterbatterie verwendet werden, wobei die offenen Leiterbahnen 10 über einen Kabelbaum mit der Karosserie verbunden sein können. Eine Steuer-Elektronik 12 des Fensterheber-Motors 8 wird in diesem Ausführungsbeispiel von dem Gehäuse des Fensterheber-Motors 8 getragen und kann ebenfalls über die offenen Leiterbahnen 10 mit der Energieversorgung 11 verbunden sein.
2 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Mitnehmer 6, der aus zwei Hälften 6a und 6b besteht. Die Mitnehmer-Hälfte 6b fungiert als Träger für das Gehäuse 13 mit der Auswerte-Elektronik 17. Das als Blackbox dargestellte Gehäuse 13 kann beispielsweise über eine Schraub-, Clips- oder Klebeverbindung an die Mitnehmer-Hälfte 6b angebracht werden. Nicht dargestellt ist, daß die Auswerte-Elektronik 17 auch in den Kunststoff der Mitnehmer-Hälfte 6b integriert sein kann. Die elektrische Kontaktierung des Gehäuses 13 mit der Mitnehmer-Hälfte 6b erfolgt in einem ersten elektrischen Kontaktfeld 14. Eine elektrisch leitende Verbindung führt entlang der Oberfläche und/oder durch das Material zu dem zweiten elektrischen Kontaktfeld 15, das an der Anlageebene der Mitnehmer-Hälfte 6b mit der Fensterscheibe 4 angeordnet ist. Gegenüber dem zweiten elektrischen Kontaktfeld 15 liegt ein drittes elektrisches Kontaktfeld 16, das mit dem zweiten elektrischen Kontaktfeld 15 korrespondiert, nachdem die Mitnehmer-Hälfte 6b zur Anlage an die Fensterscheibe 4 gekommen ist.
In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sensor-Elektrode 5 als Sensor-Schicht ausgebildet, die in die Fensterscheibe 4 integriert ist. Zur Bildung des dritten elektrischen Kontaktfeldes 16 wird die Sensor-Schicht an die Oberfläche geführt. Die elektrische Kontaktierung zwischen der Sensor-Elektrode 5 und der Auswerte-Elektronik der Einklemmschutz-Vorrichtung kann beispielsweise über eine Klemmvorrichtung erfolgen. Im Detail erfährt das auf der Fensterscheiben-Oberfläche herausgeführte bzw. befindliche dritte elektrische Kontaktfeld 16 der Sensor-Elektrode 5 im Zuge der Montage von Fensterscheibe 4, Mitnehmer-Hälften 6a, 6b und Gehäuse 13 seine Kontaktierung. Nicht dargestellt ist eine Ausführungsvariante, bei der die Sensor-Elektrode 5 auf der dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite der Fensterscheibe 4 verläuft und mit einer Schutzschicht bzw. Isolierung versehen ist, die im Bereich des dritten elektrischen Kontaktfeldes 16 frei liegt zwecks Kontaktierung.
Das durch einen Einklemmfall hervorgerufene Sensor-Signal, kann alternativ in Form von elektromagnetischen Wellen (Transpondertechnologie) oder konventionell über ein Kabel, vorzugsweise über den Fensterheber-Seilzug 7 (Bowdenzug), an die Fensterheber-seitige Steuer-Elektronik weitergeleitet werden.

Claims

Vorrichtung mit einem elektronischen, sensorgesteuerten Einklemmschutz-System, welches auf motorisch verstellbare Einrichtungen an Kraftfahrzeugen einwirkt, wobei – die Vorrichtung einen Antriebsmotor (8) aufweist, der die motorisch verstellbare Einrichtung (4) in Abhängigkeit von den Steuersignalen einer Steuer-Elektronik (12) verfährt, – der Antriebsmotor (8) auf eine Verstell-Mechanik (2) der motorisch verstellbaren Einrichtung (4) einwirkt und diese Einrichtung (4) über einen Mitnehmer (6) mit der Verstell-Mechanik (2) verbunden ist, – die Einrichtung (4) zumindest am Schließ- und Öffnungsrand oder in räumlicher Nähe des Schließ- und Öffnungsrandes eine Sensor-Elektrode (5) aufweist, die Teil eines Meßgliedes einer Auswerte-Elektronik (17) ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte-Elektronik (17) der Sensor-Elektrode (5) und/oder die Steuer-Elektronik (12) des Antriebsmotors (8) in oder an dem Mitnehmer (6a, 6b) positioniert sind/ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte-Elektronik (17) der Sensor-Elektrode (5) in einem Gehäuse (13) angeordnet ist, das über eine Schraub-, Clips- oder Klebeverbindung an der einen Mitnehmer-Hälfte (6b) angebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Mitnehmer-Hälfte (6b) Mittel (14) aufweist für die elektrische Kontaktierung mit der Auswerte-Elektronik (17) und Mittel (15) für die elektrische Kontaktierung mit der Sensor-Elektrode (5) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor-Elektrode (5) als Sensor-Schicht oder als Draht-Elektrode ausgebildet ist, die in oder auf der Fensterscheibe (4) angeordnet ist, und Mittel (16) zur elektrischen Kontaktierung mit dem Mitnehmer (6) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Sensor-Elektrode (5) über die Auswerte-Elektronik (17) erzeugte Sensor-Signal in Form von elektromagnetischen Wellen an die Fensterheber-seitige Steuer-Elektronik (12) weitergeleitet wird und die Fensterheber-seitige Steuer-Elektronik (12) Mittel zum Empfang der elektromagnetischen Wellen aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fensterheber-Einrichtung (2) eine Fensterheber-Führungsschiene (9) aufweist, in der der Mitnehmer (6) vertikal verfahren wird, und die Fensterheber-Führungsschiene (9) offene Leiterbahnen (10) und der Mitnehmer (6) korrespondierende Schleifkontakte aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Leiterbahnen (10) der Fensterheber-Führungsschiene (9) mit einer Energieversorgungsquelle (11) verbunden sind.