DE10328930A1

DE10328930A1 - Vorrichtung mit einem Sicherheits-System für motorisch verstellbare Einrichtungen an Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE10328930A1
Application number: DE10328930A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Ing. Platzköster; Sven Dipl.-Ing. Hild; Klaus Dipl.-Ing. Dünne
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2005-01-13

Abstract

Eine Vorrichtung mit einem Einklemmschutz-System bzw. einem Kollisionsschutz-System für elektrisch betätigbare Fensterscheiben (2) oder andere motorisch verstellbare Einrichtungen an Kraftfahrzeugen. Die Auswerte-Elektronik (5a, 5b) des kapazitiven Sensors (3) und/oder die Steuer-Elektronik für den Antrieb ist dabei entweder in oder an dem Verschluß (6) angeordnet oder in oder an einem Rückspiegel (7). Der kapazitive Sensor (3) kann als Sensorschicht ausgebildet sein, die in die motorisch verstellbare Einrichtung integriert ist. Dadurch wird die Montage des Kraftfahrzeuges vereinfacht, da die Elektroniken für die Auswertung des Sensor-Signales und/oder die Ansteuerung des Antriebes (5a, 5b) nicht als selbständige Einheiten eingebaut werden müssen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Sicherheits-System für motorisch verstellbare Einrichtungen an Kraftfahrzeugen. Sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung für eine motorisch verstellbare Fensterscheibe einer Fahrzeugtür.

Bei einer ersten Alternative ist die motorisch verstellbare Einrichtung einem Bauteil zugeordnet, das relativ zu der Fahrzeugkarosserie verschwenkbar oder verschiebbar an dieser ange ordnet ist. Dieses Bauteil deckt in seiner geschlossenen Position eine Öffnung in der Karosserie ab und wird mittels eines lösbaren Verschlusses in der geschlossenen Position gehalten. Gemäß der ersten Alternative ist die motorisch verstellbare Einrichtung beispielsweise die Fensterscheibe und das Bauteil eine Seiten- oder Schiebetür. Der Verschluß ist in diesem Fall ein mit einem Schloßhalter zusammenwirkendes Kraftfahrzeugtürschloß. Üblicherweise ist dabei das Kraftfahrzeugtürschloß in dem Bauteil und der Schloßhalter an der Karosserie angeordnet.

Bei einer zweiten Alternative deckt die motorisch verstellbare Einrichtung selber in ihrer geschlossenen Position eine Öffnung in der Karosserie ab und wird durch einen lösbaren Verschluß in der geschlossenen Position gehalten. Gemäß der zweiten Alternative ist die motorisch verstellbare Einrichtung beispielsweise eine Schiebetür, eine Heckklappe, eine Motorhaube, ein Cabrio-Verdeck oder ein Falt- oder Schiebedach. Der Verschluß ist dabei an der motorisch verstellbaren Einrichtung angeordnet und wirkt mit einem Karosserie-seitigen Schloßhalter zusammen.

Das Sicherheits-System beider Alternativen betrifft das Vermeiden bzw. Erkennen eines Einklemmfalles, der beispielsweise bei dem Schließen einer Fensterscheibe auftreten kann, oder einer Kollision, die beispielsweise beim Öffnen einer Heckklappe auftreten kann.

Die Erfindung betrifft ein indirektes, berührungslos funktionierendes System. Das bedeutet, daß ein elektronischer Fühler so angeordnet ist, daß er das Vorhandensein eines Gegenstandes oder eines Körperteiles in dem Bereich detektiert, in welchem die motorisch verstellbare Einrichtung verfahren wird.

Die Vorrichtung umfaßt zumindest die motorisch verstellbare Einrichtung, einen kapazitiven Sensor, der ein sich bei Annäherung und/oder Berührung von Gegenständen oder Körperteilen änderndes Sensorsignal erzeugt, eine Auswerte-Elektronik für das Sensorsignal und eine Steuer-Elektronik zum Steuern des Antriebs.

Die DE 31 37 351 A1 offenbart eine Einklemmschutz-Einrichtung für motorisch bewegte Gegenstände, insbesondere zur Verwendung an Kraftfahrzeugen mit motorisch bewegten Fensterscheiben. Diese Einklemmschutz-Einrichtung besteht aus einer elektronischen Schaltung mit einem am bewegten Gegenstand angebrachten, elektrisch wirkenden Sensor, der bei einer motorisch bewegten Fensterscheibe die Form von zwei als Kondensatorbelege miteinander zusammenwirkenden elektrischen Leitern haben kann. Die elektronische Schaltung steuert die Stromversorgung des den Gegenstand bewegenden Elektromotors in Abhängigkeit von dem Sensorsignal. Die Fensterscheibe kann dabei einem Seitenfenster oder einem Heckfenster zugeordnet sein. Der Sensor ist dabei Teil eines kapazitiven Meßgliedes der elektronischen Schaltung und besteht aus mindestens einem, vorzugsweise zwei parallel verlaufend angeordneten elektrischen Leitern, die entlang des Schließ- und Öffnungsrandes der Fensterscheibe oder eines Fensterscheibenrahmens angeordnet sind. Der als Kondensatorfläche wirksame elektrische Leiter kann dabei vorzugsweise am Fensterrand aufgedampft werden. Wie der elektrische Leiter vor Witterungseinflüssen geschützt wird ist dabei nicht angegeben. Eine mögliche Position der elektronischen Schaltung, die die Stromversorgung des den Gegenstand bewegenden Elektromotors in Abhängigkeit von dem Sensorsignal steuert, ist in dieser Offenlegungsschrift nicht offenbart.

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, vorzugsweise als Leitstreifen, 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-/Auswerte-Elektronik über den elektrischen Leiter eine Änderung des aktuell gemessenen Kapazitätsverlaufes und unterbricht die Stromzufuhr des motorischen Antriebes besagter verstellbarer Einrichtung. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind dort der elektrische Leiter und auch die Steuer-/Auswerte-Elektronik unmittelbar auf der Glasscheibe positioniert. Ein Schutz der elektronischen Bauteile vor Bedämpfung oder sonstigen Witterungseinflüssen ist dort nicht offenbart.

WO 01/14676 A1 offenbart einen Schließsensor, bei dem die kapazitive Elektrode im oberen Rahmen der Fahrzeugtür angeordnet ist und über ein Kabel mit einer Auswerte-Elektronik (CTCMC) verbunden ist, wobei die Auswerteschaltung in der Karosserie angeordnet ist.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung mit einem Sicherheits-System der eingangs beschriebenen Gattung so weiterzubilden, daß die Montage der Fahrzeugtür vereinfacht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung nach dem Anspruch 1. Die Alternative (a) sieht dabei vor, daß die Auswerte-Elektronik des Sensors und/oder die Steuer-Elektronik für den Antrieb in oder an dem Verschluß angeordnet ist. Dieser Verschluß, beispielsweise ein Kraftfahrzeug-Türschloß, wird bei der Montage der Fahrzeugtür an das Bauteil, beispielsweise einer Seitentür, montiert. Je nach Ausführungsform der Kontaktierung zwischen der Verbindungsleitung der kapazitiven Sensor-Elektrode und dem Verschluß erfolgt die elektrische Kontaktierung

i) mit dem Einbau des Türschlosses oder
ii) manuell im Anschluß daran.

Für die Variante i) ist beispielsweise das Ende der Verbindungsleitung flächig ausgeführt und zu einer Oberfläche hin abisoliert, während der Verschluß als Gegenstück ebenfalls einen flächig ausgeführten, nicht isolierten Kontaktbereich aufweist und beide Kontaktflächen im Zuge der Montage in Kontakt kommen. Um sicherzustellen, daß über die beiden Kontaktflächen elektrischer Strom fließen kann, sollte zumindest eine der Kontaktflächen federnd in Richtung der anderen ausgebildet sein.

Variante ii) sieht eine herkömmliche Stecker-Buchse-Verbindung vor.

Alternative (b) schlägt vor, die Auswerte-Elektronik des Sensors und/oder die Steuer-Elektronik für den Antrieb an dem Rückspiegel anzuordnen, wenn es sich bei dem relativ zu der Fahrzeugkarosserie verschwenkbar oder verschiebebeweglichen Bauteil um eine Seitentür handelt. Auch bei der Alternative (b) geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß das besagte Bauteil sowieso montiert werden muß.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Verschluß ein Kunststoffgehäuse oder zumindestens eine Kunststoffabdeckung auf. Das Design des Kunststoffes kann leicht angepaßt werden, dahingehend, daß die Auswerte-Elektronik des Sensors und/oder die Steuer-Elektronik für den Antrieb in den Kunststoff integriert wird und dadurch gleichzeitig gekapselt ist und einen Schutz vor Witterungseinflüssen erhält. Es versteht sich, daß zumindest eine Öffnung für die elektrische Kontaktierung vorhanden sein muß.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die Auswerte-Elektronik des Sensors und/oder die Steuer-Elektronik für den Antrieb durch Aufdampfen, Aufkleben oder durch ein Siebdruck-Verfahren an dem Verschluß positioniert. Dies sind bewährte technische Vorgänge für die Herstellung eines elektrischen Schaltkreises.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ebenfalls gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 4. Wird der kapazitive Sensor in die motorisch verstellbare Einrichtung integriert, bildet er mit dieser ein vorgefertigtes Element, wodurch die Montage des Fahrzeuges verbessert wird. Ein Vorteil der Integration des kapazitiven Sensors ist der dadurch bedingte Schutz vor Umwelteinflüssen. Der kapazitive Sensor kann beispielsweise während der Herstellung der Seitenscheibe durch ein geeignetes Verfahren als Sensorschicht integriert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die motorisch verstellbare Einrichtung eine Fensterscheibe einer Fahrzeugtür, die aus Glas oder Kunststoff besteht. Die Fensterscheibe wird dabei in mehreren Verfahrensschritten aus mehreren Schichten hergestellt, so daß an geeigneter Stelle die Sensorschicht aufgebracht werden kann.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die elektrisch leitende Sensorschicht während der Herstellung der Scheibe in diese eingelassen und anschließend von dem Scheibenmaterial abgedeckt, so daß sie nach außen hin abgedichtet ist.

Wenn die motorisch verstellbare Einrichtung einer Fensterscheibe, eine Schiebetür oder ein Schiebedach ist, dann fungiert das Sicherheits-System quasi als Einklemm-Schutz, während es, wenn die motorisch verstellbare Einrichtung eine Motorhaube oder eine Heckklappe ist, einen Kollisionsschutz darstellt. Wie dem auch sei, sobald mittels des kapazitiven Sensors festgestellt wird, daß der Verfahrbereich der motorisch verstellbaren Einrichtung nicht frei ist, wird der Antriebsmotor gestoppt bzw. reversierend angesteuert.

Die motorisch verstellbare Einrichtung ist einem Bauteil der Fahrzeugkarosserie wie einer Seitentür, einer Schiebetür zugeordnet oder der Fahrzeugkarosserie selber, beispielsweise dem Fahrzeugdach.

Die Erfindung wird im folgenden lediglich beispielhaft erläutert, wobei
1a) eine einer Fotografie ähnliche Darstellung ist und
1b) eine skizzierte Darstellung.
1 zeigt schematisch ein als Seitentür eines Kraftfahrzeugs ausgebildetes Bauteil 1 mit einer als Fensterscheibe ausgebildeten motorisch verstellbaren Einrichtung 2, mit einer Sensor-Elektrode 3 und alternativ einer Verbindungsleitung 4a für eine Steuer-/Auswerte-Elektronik 5a, die dem einen Verschluß, hier dem Türschloß 6 zugeordnet ist oder einer Verbindungsleitung 4b für eine Steuer-/Auswerte-Elektronik 5b, die einem Außenspiegel 7 zuge ordnet ist. Nicht dargestellt ist die Anordnung der Steuer-/Auswerte-Elektronik in einem separaten Gehäuse in der Kraftfahrzeugtür. Der Antriebsmotor ist hier ein Fensterhebermotor 8. Die Verstellmechanik, die auf die Scheibe 2 zum Zwecke des Verfahrens einwirkt, ist nicht dargestellt. Die Sensor-Elektrode 3 ist an dem Schließ- und Öffnungsrand der Scheibe 2 angeordnet. Lediglich schematisch dargestellt ist, daß die Steuer-/Auswerte-Elektronik 5a und/oder 5b mit einem zentralen Kraftfahrzeug-Steuergerät und/oder einer Energieversorgung g verbunden sind.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln, als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Claims

Vorrichtung mit einem Sicherheits-System für motorisch verstellbare Einrichtungen an Kraftfahrzeugen, wobei – die Vorrichtung zumindest im Bereich des Öffnungs- und Schließrandes der motorisch verstellbaren Einrichtung (2) einen kapazitiven Sensor (3) aufweist, – der Sensor (3) elektrisch leitend mit einer Verbindungsleitung (4a, 4b) für die Auswerte-Elektronik (5a, 5b) verbunden ist, – die motorisch verstellbare Einrichtung (2) alternativ – einem Bauteil (1) zugeordnet ist, das relativ zu der Fahrzeugkarosserie verschwenkbar oder verschiebebeweglich an dieser angeordnet ist und in seiner geschlossenen Position mittels eines lösbaren Verschlusses gehalten wird oder – selber durch einen an ihr angeordneten lösbaren Verschluß (6) in der geschlossenen Position gehalten wird, – die Vorrichtung einen Antriebsmotor (8) und eine darauf einwirkende Steuer-Elektronik aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte-Elektronik des Sensors und/oder die Steuer-Elektronik (5a, 5b) für den Antrieb entweder – (a) in oder an dem Verschluß (6) angeordnet ist, – (b) in oder an einem Rückspiegel (7) angeordnet ist, der an dem die Vorrichtung aufweisenden Bauteil (1) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte-Elektronik des Sensors und/oder die Steuer-Elektronik (5a) für den Antrieb in das Kunststoffgehäuse oder in die Kunststoffabdeckung des Verschlusses (6) integriert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte-Elektronik des Sensors und/oder die Steuer-Elektronik für den Antrieb (5a) durch Aufdampfen, Aufkleben oder durch ein Siebdruck-Verfahren an dem Verschluß (6) positioniert ist.
Vorrichtung mit einem Sicherheitssystem für motorisch verstellbare Einrichtungen (2) an Kraftfahrzeugen, wobei – die Vorrichtung zumindest im Bereich des Öffnungs- und Schließrandes der motorisch verstellbaren Einrichtung (2) einen kapazitiven Sensor (3) aufweist, – der Sensor (3) elektrisch leitend mit einer Verbindungsleitung (4a, 4b) für die Auswerte-Elektronik (5a, 5b) verbunden ist, – die Vorrichtung einen Antriebsmotor für die motorisch verstellbare Einrichtung aufweist und einen den Betriebsmodus des Antriebsmotors steuernde Steuer-Elektronik aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der kapazitive Sensor (3) als eine Sensorschicht realisiert ist, die in der motorisch verstellbaren Einrichtung (2) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die motorisch verstellbare Einrichtung (2) eine Fensterscheibe einer Fahrzeugtür ist, die aus Glas und/oder Kunststoff besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht während der Herstellung der Scheibe (2) in diese eingelassen ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die motorisch verstellbare Einrichtung (2) eine Fensterscheibe, eine Motorhaube, eine Schiebetür, ein Schiebedach oder eine Heckklappe ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (1), an dem die motorisch verstellbare Einrichtung angeordnet ist, eine Seitentür, eine Schiebetür oder das Fahrzeugdach ist.