AT391913B

AT391913B - Einklemmschutz fuer fenster und tueren

Info

Publication number: AT391913B
Application number: AT0073288A
Authority: AT
Original assignee: Setec Messgeraete Gmbh
Priority date: 1988-03-18
Filing date: 1988-03-18
Publication date: 1990-12-27
Also published as: JPH03500598A; EP0359797A1; WO1989008952A1; ATA73288A

Description

Nr. 391 913

Die Erfindung bezieht sich auf einen Einklemmschutz für Fenster und Türen mit einer kapazitiven Geberplatte, die mit einem Pol einer Wechselstromquelle verbunden ist, die mit ihrem anderen Pol mit einem festen Potential, z. B. Masse verbunden ist und bei dem eine Zwischenelektrode an der Schließkante der Fensteroder Türflügel vorgesehen ist, die mit der an der Schließkante des Rahmens angebrachten Geberplatte, gegebenenfalls über einen Verstärker verbunden ist, wobei eine auf Kapazitätsänderungen ansprechende Auswerteschaltung vorgesehen ist.

Ein solcher Schutz wurde z. B. durch die DE-OS 24 53 439 bekannt. Bei dieser bekannten Lösung sind die miteinander elektrisch verbundenen Elektroden in einem festen gegenseitigen Abstand gehalten. Außerdem spricht die Auswerteschaltung im bekannten Falle, bei dem grundsätzlich zumindest zwei Paare von mit Wechselspannung beaufschlagten Elektroden und Zwischenelektroden vorhanden sein müssen, auf Unterschiede der Kapazität an, die jedes der Elektrodenpaare gegen die mit festem Potential beaufschlagte Elektrode aufweist. Praktisch spricht daher die Auswerteschaltung im bekannten Falle auf Unsymmetrien der Kapazität der Elektrodenpaaie gegen die Masseelektrode an.

Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß diese Lösung nur in Räumen verwendbar ist, nicht aber z. B. als Einklemmschutz für elektrisch betriebene Fenster von Fahrzeugen geeignet ist. So kann es z. B. durch unterschiedliche Verschmutzung im Bereich der beiden Elektrodenpaare zu Unsymmetrien kommen, die zu Fehlabschaltungen führen können. Dies ist insbesondere bei Regen zu befürchten, da die Benetzung im Bereich der beiden Paare von Elektroden durchaus unterschiedlich sein kann, insbesondere während der Fahrt, bei der es zur Ausbildung entsprechender Verwirbelungen kommen kann. In letzterem Falle fuhrt auch die Anordnung einer Schaltung zum selbsttätigen Abgleich der Auswerteschaltung, der z. B. bei geöffnetem Fenster erfolgen kann, nicht zum Erfolg, da sich die Verhältnisse rasch ändern können und es daher während des Schließens des Fenster durch ungleiche Benetzung durch den Regen zu Unsymmetrien kommen kann, die zu einem Ansprechen der Auswerteschaltung und damit zu einer Stillsetzung des Fensterantriebes führen können.

Weiters wurde durch die AT-PS 364 796 ein Einklemmschutz bekannt, bei dem ebenfalls zwei Elektroden vorgesehen sind, die mit Schwingkreisen in Verbindung stehen und mit einer gemeinsamen Masseelektrode Zusammenwirken. Auch bei dieser Lösung spricht die Auswerteschaltung auf Unsymmetrien der Kapazität der beiden Elektroden gegenüber der Masseelektrode an, sodaß sich bei dieser Lösung die gleichen Probleme ergeben, wie im zuvor beschriebenen Fall.

Weiters ergibt sich bei diesen Lösungen auch noch der Nachteil, daß bei diesen in der Regel zwei Elektrodenanordnungen erforderlich sind, wodurch ein entsprechend aufwendiger elektromechanischer Aufbau erforderlich ist. Außerdem ergeben sich dadurch auch Stellen, in denen die Einrichtung auf sich nähernde Hindernisse nicht reagiert. Dies trifft insbesondere für den Symmetriepunkt der Einrichtung zu und bei einander annähernden Teilen mit komplizierter geometrischer Form, wie z. B. den Fenstern von Fahrzeugen, ergeben sich große Probleme mit dem Abgleich der Auswerteschaltung, da sich das Signal bei solchen Formen nichtlinear mit der Entfernung der Teile voneinander ändert,

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Einklemmschutz der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der unempfindlich gegen Verschmutzungen und Feuchtigkeit ist und der sich auch für einen Einsatz im Freien und bei Fahrzeugen eignet

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Auswerteschaltung lediglich auf Kapazitätsänderungen der mit dem festen Potential verbundenen Elektrode gegenüber den beiden anderen mit einem gleichphasigen Wechselspannungssignal beaufschlagten Elektroden anspricht.

Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, daß sich Umwelteinflüsse, wie Verschmutzungen oder Feuchtigkeit auf beide Elektroden in gleicher Weise auswirken und z. B. durch Verschmutzungen bedingte Änderungen der Kapazität zwischen lediglich zwei Elektroden keine Auswirkungen auf das Ausgangssignal der Auswerteschaltung haben. Dadurch kann die erfindungsgemäße Lösung auch in Fahrzeuge eingebaut werden, etwa zur Überwachung elektrisch betriebener Fensterheber.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die eine Elektrode mit der Zwischenelektrode wie an sich bekannt über einen nicht-invertierenden Verstärker, vorzugsweise einen Operationsverstärker verbunden ist

Der Niederimpedanzausgang des Verstärkers ist auf kapazitive oder ohm'sche Belastungen, z. B. durch Schmutz und Feuchtigkeit, insbesondere Salzwasser unempfindlich. Dadurch wird auch eine Rückwirkung auf seinen Eingang weitgehend vermieden.

Außerdem ist dadurch auch sichergestellt, daß die Umrißform z. B. des Rahmens und des Glases von Fahrzeugfenstem keinen merklichen Einfluß auf die Funktion des Einklemmschutzes aufweist.

Eine in konstruktiver Heinsicht sehr einfache Lösung ergibt sich, wenn die Auswerteschaltung in die Wechselspannungsquelle integriert ist und die Auswertung über eine Änderung der Frequenz der Wechselspannungsquelle erfolgt, wodurch sich der schaltungstechnische Aufwand gering halten läßt.

In diesem Zusammenhang kann weiters vorgesehen sein, daß die Wechselspannungsquelle durch ein Schmitttriggergatter mit Ladungswiderstand und Arbeitskapazität gebildet ist, die durch die Kapazität der Geberplatte und der Zwischenelektrode gebildet ist.

Dadurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau der auch durch herkömmliche integrierte Bauteile realisiert werden kann. -2-

Claims

Nr. 391 913 Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, dabei zeigen: Fig. 1 und 2 schematisch eine Ausführungsfoim eines erfindungsgemäßen Einklemmschutzes in Ansicht und Schnitt. Bei der dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Einklemmschutzes für ein Fahrzeugfenster ist der Rahmen des Fensters (8) mit einer als Elektrode (1) dienenden elektrisch leitenden Schichte versehen, die gegenüber der übrigen, als Masse (3) geschalteten Karosserie isoliert angeordnet ist. Diese Elektrode (1) ist direkt mit dem Ausgang (6') einer Auswerteschaltung (6) verbunden, die einen ein Wechselspannungssignal liefernden Generator enthält. An der dem mit der Elektrode (1) versehenen Rahmenteil zugekehrten Stirnfläche der Fensterscheibe (8) ist eine weitere Elektrode (2) gegen Masse (3) isoliert angeordnet, die über einen Verstärker (7) mit der Elektrode (1), bzw. dem Ausgang (6') der Auswerteschaltung (6) verbunden ist, deren Generator mit Masse (3) verbunden ist. Damit ist der zwischen den beiden Elektroden (1) und (2) liegende Raum (5) geschützt, wobei die beiden Elektroden (1) und (2) gegeneinander beweglich sind. Die beiden Elektroden werden über den Verstärker (7), der nicht unbedingt erforderlich ist, mit Signalen mit gleicher Frequenz und Phasenlage beaufschlagt. Grundsätzlich ist auch ein gegenseitiger Austausch der beiden Elektroden (1), (2) möglich, d. h., daß auch die Elektrode (2) direkt mit der Auswerteschaltung und die Elektrode (1) über den Verstärker mit dieser verbunden sein könnte. In der Fig. 2 ist strichliert auch die Möglichkeit angedeutet, im Bereich der Elektrode (1) isoliert von dieser und von Masse (3) eine Hilfszwischenelektrode (10) vorzusehen, die ebenfalls mit dem Ausgang des Verstärkers (7) verbunden sein kann. Beim Schließen des Fensters (8), ohne daß sich zwischen den beiden Elektroden (1), (2) ein Hindernis (4), z. B. eine Hand befindet, ändert sich die Kapazität der Elektrode (1) gegen Masse (3) nicht, die, wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, als Arbeitskapazität (C) des als Generator wirkenden Schmitt-Triggers (S) wirkt. Damit ändert sich auch das Ausgangssignal der Auswerteschaltung (6) nicht, das einer nicht dargestellten Sicherheitsschaltung, z. B. zur Unterbrechung der Bewegung des Fensters (8) in Richtung des Pfeiles (9) zugeführt wird. Dringt jedoch in den Raum (5) zwischen den Elektroden (1), (2) ein Hindernis (4), z. B. eine Hand ein, so ändert sich die Kapazität der Elektrode (1) gegen Masse (3) und damit auch die Arbeitskapazität des Schmitt-Triggers (S) der Auswerteschaltung (6), wodurch sich die Frequenz deren Ausgangssignales vom Ausgang (6') ändert, das entsprechend weiter ausgewertet werden kann. Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, ist der Schmitt-Trigger (S) mit einem Widerstand (R) beschältet und der Verstärker (7) durch einen Operationsverstärker (SF) gebildet. Eine Verschmutzung der Elektroden (1), (2) oder ein Eindringen von Wasser zwischen diese Elektroden bewirkt zwar eine Änderung der zwischen diesen herrschenden Kapazität, doch führt dies nicht zu einer Änderung des Ausgangssignales der Auswerteschaltung am Ausgang (6'), da sich dieses, wie bereits erwähnt lediglich bei einer Änderung der Kapazität der Elektrode (1) gegen Masse (3) ändert. PATENTANSPRÜCHE 1. Einklemmschutz für Fenster und Türen mit einer kapazitiven Geberplatte, die mit einem Pol einer Wechselstromquelle verbunden ist, die mit ihrem anderen Pol mit einem festen Potential, z. B. Masse verbunden ist und bei dem eine Zwischenelektrode an der Schließkante der Fenster- oder Türflügel vorgesehen ist, die mit der an der Schließkante des Rahmens angebrachten Geberplatte, gegebenenfalls über einen Verstärker verbunden ist, wobei eine auf Kapazitätsänderungen ansprechende Auswerteschaltung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (6) lediglich auf Kapazitätsänderungen der mit dem festen Potential verbundenen Elektrode (3) gegenüber den beiden anderen mit einem gleichphasigen Wechselspannungssignal beaufschlagten Elektroden (1,2) anspricht.
2. Einklemmschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrode (1) mit der Zwischenelektrode (2) wie an sich bekannt über einen nicht-invertierenden Verstärker, vorzugsweise einen Operationsverstärker (SF) verbunden ist
3. Einklemmschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (6) in die Wechselspannungsquelle integriert ist und die Auswertung über eine Änderung der Frequenz der Wechselspannungsquelle erfolgt. -3- 5 Nr. 391 913
4. Einklemmschutz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannungsquelle von einem Schmitttriggergatter (S) mit Ladungswiderstand (R) und Arbeitskapazität (C) gebildet wird, welche durch die Kapazität der Geberplatte (1) und der Zwischenelektrode (2) gebildet ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung < j -4-