DE10014072A1 - Sicherheitsgerät für motorbetriebene Fenster - Google Patents

Abstract

Ein Sicherheitsgerät für ein motorbetriebenes Fenster kann eine geeignete Sicherheitssteueroperation selbst unmittelbar nach einem Batterieaustausch durchführen. Ein Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsdetektorabschnitt detektiert die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten einer Fensterscheibe auf der Grundlage von Spannungen VA, VB, die von einem Potentiometersensor ausgegeben werden, der bei einem Antriebsmotor vorgesehen ist, der zum Antrieb der Fensterscheibe zum Öffnen und Schließen dient, und detektiert darüber hinaus eine vollständig geöffnete Position der Fensterscheibe auf der Grundlage der so detektierten Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten. Dann wird eine vollständig geschlossene Position der Fensterscheibe unter Bezug auf Öffnungs- und Schließhübe der Fensterscheibe bestimmt, wodurch ein Sicherheitssteuerbereich auf der Grundlage dieser vollständig geschlossenen Position eingestellt wird. Selbst in einem Zustand, der sich unmittelbar nach einem Batterieaustausch ergibt, in welchem eine vollständig geschlossene Position der Fensterscheibe nicht exakt erkannt wird, und daher der Sicherheitssteuerbereich nicht exakt eingestellt wird, kann daher der Sicherheitssteuerbereich äußerst verläßlich eingestellt werden, auf der Grundlage der bestimmten, vollständig geschlossenen Position, wodurch eine exakte Sicherheitssteueroperation jeder Zeit für eine Motorfenstereinrichtung sichergestellt werden kann.

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft motorbetriebene Fenster, die so ausgelegt sind, daß sie in Fahrzeugen wie beispielsweise Kraftfahrzeugen dazu verwendet werden können, Fensterscheiben mit Hilfe von Antriebsquellen wie beispielsweise Motoren und dergleichen zu öffnen und zu schließen, und betrifft insbesondere ein Sicherheitsgerät zur sicheren Steuerung des Betriebs der Fensterscheiben durch Detektieren eines Zustands, bei welchem beispielsweise die Hand oder der Kopf zwischen der Fensterscheibe und dem Fensterrahmen eingefangen wird.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Da ein motorbetriebenes Fenster einen Motor oder dergleichen zum Öffnen und Schließen einer Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs verwendet, besteht allgemein ein Risiko dafür, daß die Hand oder der Kopf eines Passagiers des Fahrzeugs zwischen der Fensterscheibe und einem zugehörigen Fensterrahmen eingefangen wird. Um hiermit fertig zu werden, wurde ein Sicherheitsgerät zum Verhindern eines Unfalls vorgeschlagen, welches einen Zustand detektiert, bei welchem ein Fremdkörper zwischen einer Fensterscheibe und einem Fensterrahmen eines Kraftfahrzeugs eingefangen wird, und welches den Schließ- oder Öffnungsvorgang der Fensterscheibe anhält, oder die Fensterscheibe öffnet, wenn ein derartiger Zustand detektiert wird. Wenn bei einem derartigen Sicherheitsgerät für motorbetriebene Fenster der Sicherheitssteuervorgang durchgeführt wird, wenn die Fensterscheibe vollständig so geschlossen ist, daß sie an dem Fensterrahmen anliegt, so tritt eine Situation auf, in welcher die Fensterscheibe nicht vollständig geschlossen werden kann. Um hiermit fertig zu werden wird daher ein Sicherheitssteuerbereich zur Durchführung eines Sicherheitssteuervorgangs eingestellt. Daher wird ein Bereich in der Nähe der vollständig geschlossenen Detektion der Fensterscheibe aus dem Sicherheitssteuerbereich ausgeschlossen. Bei einer herkömmlichen Einstelltechnik für einen Sicherheitssteuerbereich wird der gesamte Bereich für das Öffnen und Schließen beim Betätigen der Fensterscheibe aus den Öffnungs- und Schließpositionen der Fensterscheibe detektiert, der sich bei deren Öffnungs- und Schließoperationen ergibt, und wird dann ein Bereich in der Nähe der vollständig geschlossenen Position der Fensterscheibe als sicher angesehen, so daß kein Risiko besteht, daß die Finger oder dergleichen zwischen der Fensterscheibe und dem Rahmen eingefangen werden. Der sich ergebende Bereich wird daher als der Sicherheitssteuerbereich eingestellt. Wenn der Sicherheitssteuerbereich auf diese Art und Weise eingestellt wird, kann das Fenster vollständig geschlossen werden, da der Sicherheitssteuervorgang nicht durchgeführt wird, wenn die Fensterscheibe vollständig geschlossen ist.

Bei der Einstellung des Sicherheitssteuerbereichs auf die voranstehend geschilderte Art und Weise muß die vollständig geschlossene Position der Fensterscheibe wie voranstehend geschildert detektiert werden, und wird bei dem herkömmlichen Verfahren ein Zeitpunkt als die vollständig geschlossene Position detektiert, wenn der Antriebsmotor zum Antrieb der Fensterscheibe, um diese zu öffnen und zu schließen, einen Zustand erreicht, in welchem der Antriebsmotor die Fensterscheibe in Schließrichtung nicht weiter treiben kann, und blockiert. Normalerweise wird diese Detektion der vollständig geschlossenen Position durchgeführt, wenn die Motorfensterhebereinrichtung an einem Kraftfahrzeug angebracht wird, und die Motorfensterhebereinrichtung an eine Batterie für ihren anfänglichen Antrieb angeschlossen wird, und wird die detektierte, vollständig geschlossene Position in einem Speicher gespeichert, der in dem Mikrocomputer vorgesehen ist, und wird danach diese gespeicherte, vollständig geschlossene Position zur Durchführung der Sicherheitssteueroperation verwendet.

In einem Fall, in welchem der Speicher durch einen RAM gebildet wird, besteht allerdings das Risiko, daß die in dem Speicher gespeicherte, vollständig geschlossene Position gelöscht wird, wenn die Batterie des Kraftfahrzeuges durch eine neue ersetzt wird. Infolgedessen müssen die Operationen des Detektierens und der Speicherung der vollständig geschlossenen Position, ähnlich jenen, die durchgeführt wurden, als die Motorfensterhebereinrichtung ursprünglich bei dem Fahrzeug angebracht wurde, unmittelbar nach dem Austausch von Batterien erneut durchgeführt werden. Wenn dies stattfindet, wird angenommen, daß das Risiko auftreten kann, daß ein Fremdkörper zwischen der Fensterscheibe und dem Fensterrahmen beim Schließvorgang der Fensterscheibe eingefangen wird. Um hiermit fertig zu werden, muß die Funktion, das Einfangen eines Fremdkörpers zu verhindern, bei einer Schließoperation der Fensterscheibe vorgesehen werden, die unmittelbar nach einer Batterieänderung durchgeführt werden soll.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Sicherheitsgeräts für motorbetriebene Fenster, welches sicher das Einfangen eines Fremdkörpers während einer Fensterscheibenoperation verhindern kann, die unmittelbar nach einer Batterieänderung durchgeführt wird.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Sicherheitsgerät für motorbetriebene Fenster zur Verfügung, bei welchen eine Fensterscheibe eines Fahrzeugs so betätigt wird, daß sie durch einen Antriebsmotor geöffnet und geschlossen wird, und bei welchem eine vollständig geschlossene Position der Fensterscheibe detektiert wird, so daß ein Bereich, der die Umgebung der vollständig geschlossenen Position ausschließt, als ein Sicherheitssteuerbereich gegen das Einfangen eines Fremdkörpers eingestellt wird, wobei eine Positionsdetektorvorrichtung zum Detektieren einer vollständig geöffneten Position der Fensterscheibe vorgesehen ist, und eine Bestimmungsvorrichtung für die vollständig geschlossene Position zum Bestimmen einer vollständig geschlossenen Position der Fensterscheibe auf der Grundlage der vollständig geöffneten Position, wodurch der Sicherheitssteuerbereich auf der Grundlage der bestimmten, vollständig geschlossenen Position eingestellt wird. Hierbei ist es wünschenswert, daß die Positionsdetektorvorrichtung die Position der Fensterscheibe auf der Grundlage eines Ausmaßes detektiert, um welches sich der Antriebsmotor dreht, um die Fensterscheibe zu öffnen oder zu schließen, und daß eine Position, an welcher der Antriebsmotor in einer Öffnungsrichtung blockiert, als die vollständig geöffnete Position detektiert wird. Weiterhin ist es wünschenswert, daß die Bestimmungsvorrichtung für die vollständig geschlossene Position die vollständig geschlossene Position der Fensterscheibe auf der Grundlage der vollständig geschlossenen Position und des Öffnungs- und Schließhubes der Fensterscheibe berechnet.

Bei dem Sicherheitsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung wird selbst dann, wenn die vollständig geschlossene Position der Fensterscheibe nicht detektiert wird, und der Sicherheitssteuerbereich nicht exakt bestimmt wird, die Fensterscheibe vollständig geöffnet, und wird eine temporäre, vollständig geschlossene Position der Fensterscheibe auf der Grundlage der vollständig geöffneten Position bestimmt. Der Sicherheitssteuerbereich wird auf der Grundlage der bestimmten, vollständig geschlossenen Position eingestellt. Da die bestimmte, vollständig geschlossene Position beispielsweise auf der Grundlage der vollständig geöffneten Position und des Öffnungs- und Schließhubes der Fensterscheibe eingestellt wird, kann sie als äußerst verläßliche, vollständig geschlossene Position detektiert werden, und daher kann, selbst wenn die Fensterscheibe zuerst nach einer Batterieänderung geschlossen wird, der Sicherheitssteuerbereich mit hoher Genauigkeit eingestellt werden, wodurch ein exakter Sicherheitssteuervorgang erzielt werden kann, selbst wenn die Fensterscheibe zuerst betätigt wird, um geschlossen zu werden, unmittelbar nach dem Batterieaustausch.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, welche einen Fensteröffnungs- und -schließmechanismus für ein motorbetriebenes Fenster gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 2 ist eine Vorderansicht, welche ein Hauptteil des Fensteröffnungs- und -schließmechanismus zeigt.

Fig. 3 ist eine Perspektivansicht, welche ein Hauptteil eines Antriebsabschnitts für ein motorbetriebenes Fenster in Explosionsdarstellung zeigt.

Fig. 4 zeigt Zeichnungen, welche einen Potentiometersensor erläutern, wobei Fig. 4(a) eine Aufsicht auf eine Widerstandsspurplatte zeigt, und Fig. 4(b) eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht ist, welche einen Teil des Antriebsabschnitts des motorbetriebenen Fensters zeigt.

Fig. 5 zeigt Diagramme mit einer Äquivalenzschaltung und den Ausgangseigenschaften des Potentiometersensors.

Fig. 6 ist ein Blockschaltbild, welches den Gesamtaufbau eines Sicherheitsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 7 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen den Spannungen und den Fensteröffnungs- und -schließpositionen zeigt, um ein Positionsdetektorverfahren an einem Fensterpositionsdetektorabschnitt zu erläutern.

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung von Sicherheitsvorgängen gemäß der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Nunmehr wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eine Art und Weise zur Ausführung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fig. 1 ist eine Zeichnung, welche den typischen Aufbau einer Motorfensterhebereinrichtung zeigt, bei welcher die vorliegende Erfindung eingesetzt wird, und bei welcher eine Fensterscheibe 1 so betätigt wird, daß sie durch einen Öffnungs- und -schließmechanismus 2 geöffnet und geschlossen wird, der unterhalb des Fensters in einer Unterseite einer Fahrzeugkarosserie oder der Tür vorgesehen ist. Anders ausgedrückt ist eine Schiene 3 in der Tür so angebracht, daß sie vertikal verläuft, und ist ein Gleitstück 4 auf der Schiene 3 so gehaltert, daß es in Vertikalrichtung über diese gleitet. Ein Draht 5 ist mit dem Gleitstück 4 verbunden, und der Draht 5 ist um runde Riemenscheiben 6 herumgeschlungen, die am oberen und unteren Ende der Schiene 3 angeordnet sind, und ist dann mit einem Motorfensterheberantriebsabschnitt 7 verbunden, wodurch der Motorfensterheberantriebsabschnitt 7 angetrieben wird, so daß das Gleitstück 4 über den Draht 5 in Vertikalrichtung bewegt wird. Die Fensterscheibe 1 ist an dem Gleitstück 4 angebracht, und wenn sie in Vertikalrichtung zusammen mit dem Gleitstück 4 bewegt wird, schließt die Fensterscheibe 1 einen Fensterraum, der durch einen Rahmen 8 festgelegt wird. Der Motorfensterheberantriebsabschnitt 7 weist einen Antriebsmotor 9 als Antriebsquelle auf, und wenn der Draht 5 durch die Drehkraft des Antriebsmotors 9 gedreht wird, wird die Fensterscheibe 1 in Vertikalrichtung bewegt. Beispielsweise wird, wenn der Motor sich im Uhrzeigersinn dreht, die Fensterscheibe angehoben, wogegen dann, wenn sich der Motor im Gegenuhrzeigersinn dreht, die Fensterscheibe abgesenkt wird.

Fig. 2 ist eine Vorderansicht eines Beispiels für die Motorfensterhebereinrichtung, und gleiche Bezugszeichen bezeichnen Abschnitte entsprechend jenen, die in Fig. 1 gezeigt sind. Wie in einer Explosionsdarstellung in Fig. 3 gezeigt ist, welche den Aufbau eines Hauptteils des Motorfensterheberantriebsabschnitts 7 zeigt, weist dieser den Antriebsmotor 9 auf, der mit Hilfe elektrischer Energie zur Drehung veranlaßt wird, einen Getriebemechanismus 10 zum Antrieb des Drahtes durch Verringerung der Geschwindigkeit der Ausgangsdrehgeschwindigkeit des Antriebsmotors 9, und einen Potentiometersensor 20 zum Detektieren der Drehwinkelposition einer Ausgangswelle des Getriebemechanismus 10. Eine Schnecke 11 ist an einem Endabschnitt einer Drehwelle 9a des Motors 9 angebracht, und ein Schneckendraht 12 wird in kämmenden Eingriff mit dieser Schnecke 11 versetzt, wodurch der Getriebemechanismus 10 ausgebildet wird. Weiterhin ist eine Riemenscheibe 14 an einem Endabschnitt einer Ausgangswelle 13 befestigt, die so ausgebildet ist, daß sie sich zusammen mit dem Schneckenrad 13 dreht, damit der Draht 5 herumgeschlungen wird. Diese Riemenscheibe 14 ist innerhalb eines Gehäuses 15 angebracht, welches mit dem Antriebsmotor 9 vereinigt ausgebildet ist. Wenn der Antriebsmotor 9 im Betrieb ist, und die Riemenscheibe 14 über den Getriebemechanismus 10 gedreht wird, wird daher die Fensterscheibe 1 durch den Draht 5 in einer Öffnungs- oder Schließrichtung bewegt. Bei dieser Art und Weise zur Ausführung der Erfindung beendet die Fensterscheibe 1 den vollständigen Öffnungs- oder Schließhub, wenn sich die Riemenscheibe 14 drei- bis viermal gedreht hat.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist der Potentiometersensor 20 an einer Position auf der der Riemenscheibe 14 gegenüberliegenden Seite im Gehäuse 15 angeordnet. Einstückig auf diesem Potentiometersensor 20 vorgesehen sind eine kreisringförmige Widerstandsspurplatte 21, die an einem Ort koaxial zur Ausgangswelle 13 des Schneckenrades 12 angeordnet und dort befestigt ist, eine Potentiometerwelle 22, die durch ein Zentrumsloch in der Widerstandsspurplatte 21 hindurchgeht, und einstückig mit der Ausgangswelle 13 in deren Drehrichtung verbunden ist, und eine Drehplatte 23, die einstückig auf der Potentiometerwelle 22 gehaltert ist, und ein Paar leitender Bürsten 24a, 24b aufweist, die so ausgebildet sind, daß sie auf der Widerstandsspurplatte 21 in der Drehrichtung bewegt werden. Weiterhin sind drei kreisringförmige Potentiometerspuren 25a bis 25c auf einer Seite der Widerstandsspurplatte 21 vorgesehen, entgegengesetzt zu jener Seite der Platte, an welcher die Drehplatte 23 vorgesehen ist.

Fig. 4(a) zeigt ein Muster der Potentiometerspuren 25a bis 25c, die auf der Widerstandsspurplatte 21 vorgesehen sind, und die drei kreisringförmigen Potentiometerspuren 25a bis 25c sind konzentrisch auf der Oberfläche der einen variablen Widerstand aufweisenden Spurplatte angeordnet, die aus einem Isoliermaterial besteht. Von den drei Spuren ist die innere Spur 25a aus einem Kohlenstoffmaterial als Widerstandsspur ausgebildet, und sind die beiden anderen, äußeren Spuren 25b, 25c aus einem gut leitfähigen Material als Leiterspuren ausgebildet. Anschlußklemmenabschnitte T1, T2 sind auf der Widerstandsspur 25 an zwei Umfangspositionen vorgesehen, die einander in rechten Winkeln gegenüberliegen, und Stromversorgungen VCC (5 V) und GND (0 V) sind an der Widerstandsspur 25a über die Anschlußklemmenabschnitte T1, T2 angeschlossen. Weiterhin sind Ausgangsspannungen VA, VB, die später erläutert werden, so ausgelegt, daß sie von dem Anschlußklemmenabschnitt T3 bzw. T4 abgenommen werden können. Die Drehplatte 23 ist als Scheibe mit der Potentiometerwelle 22 im Zentrum ausgebildet, und die leitfähigen Bürsten 24a, 24b sind fest auf der Drehplatte 23 an Umfangspositionen gehaltert, welche einen rechten Winkel in Bezug zum Zentrum der Platte bilden. Die leitfähige Bürste 24a ist so ausgebildet, daß sie die Widerstandsspur 25a und die Leiterspur 25b kurzschließt, und die leitfähige Bürste 24b ist so ausgebildet, daß sie eine elektrische Leitung zwischen der Widerstandsspur 25a und der Leiterspur 25c herstellt, wobei die Widerstandsspur 25a und die Leiterspuren 25b, 25c auf der Widerstandsspurplatte 21 vorgesehen sind. Wenn daher der Antriebsmotor 9 im Betrieb ist, und die Drehantriebskraft der Drehwelle 9a auf das Schneckenrad 12 von der Schnecke 11 übertragen wird, und dann die Ausgangswelle 13 gedreht wird, so treibt die Riemenscheibe 14 den Draht 5 an, um so die Fensterscheibe 1 zu betätigen, daß sie geöffnet oder geschlossen wird, und gleichzeitig hiermit wird die Drehplatte 23 gedreht, wodurch die leitfähigen Bürsten 24a, 24b entlang der Oberfläche der Widerstandsspurplatte 21 gedreht werden. Demzufolge werden, mit den beiden leitfähigen Bürsten 24a, 24b, die in Kontakt mit der Widerstandsspur 25a an einem von deren Enden gebracht werden, die jeweiligen Kontaktpositionen mit der Widerstandsspur 25a in Drehrichtung verschoben, und diesem zugeordnet werden die Ausgangsspannungen VA, VB, die sich aus der Teilung der Versorgungsspannung VCC ergeben, an den Anschlußklemmenabschnitt T3 bzw. T4 der leitfähigen Spur 25b bzw. 25c ausgegeben, und ändern sich diese Ausgangsspannungen, während sich die leitfähigen Bürsten 24a, 24b drehen. Wenn dies stattfindet, weichen infolge der Tatsache, daß die beiden leitfähigen Bürsten 24a, 24b an Positionen angeordnet sind, die einen rechten Winkel ausbilden, die Phasen ihrer Ausgangssignale ebenfalls um 90 Grad voneinander ab, in Bezug auf den Drehwinkel der Drehplatte.

Fig. 5(a) ist ein Äquivalenzschaltbild des Potentiometersensors 20, und Fig. 5(b) ist ein Diagramm, welches dessen Ausgangseigenschaften zeigt. In Fig. 5(b) gibt die Abszissenachse den Drehwinkel der Drehplatte an, und die Ordinatenachse Spannungswerte der Ausgangsspannungen VA, VB, die von dem Potentiometersensor 20 ausgegeben werden. Wie aus Fig. 5(b) hervorgeht, weichen die Ausgangsspannung VA der leitfähigen Bürste 24a, die durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist, und die Ausgangsspannung VB von der leitfähigen Bürste 24b, die durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, voneinander um 90 Grad ab, und ist es für den Potentiometersensor 20 charakteristisch, daß sich die Ausgangsspannungen VA, VB zwischen VCC (5 V) und GND (0 V) ändern, wenn sich die Drehplatte 23 dreht.

Fig. 6 ist ein Blockschaltbild, welches den Gesamtaufbau eines Sicherheitsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, welches den Potentiometersensor 20 verwendet. Der Motorfensterheberantriebsabschnitt 7 wird so angetrieben, daß er sich im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn dreht, durch eine Motortreiberschaltung 30. Dann wird die Fensterscheibe so betätigt, daß sie sich entsprechend der Drehung des Antriebsmotors 9 öffnet und schließt, und wird die Drehwinkelposition des Antriebsmotors 9 von dem Potentiometersensor 20 als die beiden Ausgangsspannungen VA, VB ausgegeben. Diese Ausgangsspannungen VA, VB werden durch Tiefpaßfilter oder LPFs 31, 32 geleitet, um Rauschen zu entfernen, und werden dann jeweils einem Fensterscheibenpositionsdetektorabschnitt 33, einem Spieldetektorabschnitt 34 und einem Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsdetektorabschnitt 35 über ein OR-Gate 50 zugeführt.

Der Fensterscheibenpositionsdetektorabschnitt 33 detektiert die Position der Fensterscheibe, die so betätigt wird, daß sie öffnet oder schließt. Der Fensterscheibenpositionsdetektorabschnitt 33 vergleicht, wie in Fig. 7 gezeigt ist, eine obere Grenzspannung VU und eine untere Grenzspannung VD, die zwischen VCC (5 V) und GND (0 V) voreingestellt sind, mit den Ausgangsspannungen VA, VB von dem Potentiometersensor 20, auf der Grundlage der Ausgangsspannungen VA und VB, und wählt die Ausgangsspannungen VA, VB aus, die mit durchgezogenen Linien im unteren Abschnitt von Fig. 7 dargestellt sind, und die zwischen den Spannungen VU und VD bleiben. Darüber hinaus werden diese ausgewählten Ausgangsspannungen VA, VB hintereinander aufaddiert, während sich der Motor dreht, wodurch eine kontinuierliche Ausgangsspannung Vx erhalten wird, die im oberen Teil von Fig. 7 dargestellt ist. Daher wird die Position der Fensterscheibe, die zum Öffnen oder Schließen veranlaßt wird, über diese Spannung Vx detektiert. Eine Beschreibung eines Verfahrens zum Aufaddieren der Ausgangsspannungen VA, VB ist in JP-A-H11-077154 beschrieben, deren Inhalt durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen wird.

Die vollständig geöffneten und geschlossenen Positionen der Fensterscheibe, die an dem Fensterscheibenpositionsdetektorabschnitt 33 detektiert werden, werden an einen Sicherheitssteuerbereichsdetektorabschnitt 36 ausgegeben. Dieser Sicherheitssteuerbereichsdetektorabschnitt detektiert den Sicherheitssteuerbereich aus den vollständig geöffneten und geschlossenen Positionen der Fensterscheibe, die ihm zugeführt werden. Dieser Sicherheitssteuerbereich ist, wie dies voranstehend geschildert wurde, ein Bereich, der von der vollständig geöffneten Position der Fensterscheibe zu einer Position unmittelbar vor dem vollständigen Schließen der Fensterscheibe reicht, und die Sicherheitssteuerung gegen Einfangen eines Fremdkörpers wird nur innerhalb dieses Bereiches durchgeführt. Anders ausgedrückt wird in einem Zustand unmittelbar bevor die Fensterscheibe vollständig geschlossen ist, die Fensterscheibe 1 in Berührung mit dem Rahmen 8 gebracht, und erzeugt ein dann erzeugter Berührungswiderstand einen Zustand, der dem Zustand gleich, in welchem ein Fremdkörper eingefangen wird. Dann detektiert, wie nachstehend noch erläutert wird, ein Fremdkörpereinfangdetektorabschnitt diesen einen Berührungswiderstand erzeugenden Zustand als den Fremdkörpereinfangzustand, und kann daher, wenn dies auftritt, die Fensterscheibe 1 nicht vollständig geschlossen werden. Daher wird der Sicherheitssteuerbereich so eingestellt, daß das Risiko vermieden werden kann, daß die Fensterscheibe 1 nicht vollständig geschlossen ist. Hierbei wird in diesem Sicherheitssteuerbereichsdetektorabschnitt 36 ein Zeitpunkt, an welchem sich ein Zustand ergibt, in welchem die Öffnungs- oder Schließgeschwindigkeit der Fensterscheibe 1 gleich 0 oder nahezu 0 wird, detektiert, auf der Grundlage der Öffnungs- oder Schließgeschwindigkeit der Fensterscheibe 1, die sich in der Öffnungs- oder Schließrichtung bewegt, und die von dem Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsdetektorabschnitt 35 ausgegeben wird, und wird dann beurteilt, daß die Fensterscheibe 1 zu diesem Zeitpunkt nicht weiter zum Öffnen oder Schließen veranlaßt werden kann, wobei sich der Antriebsmotor 9 in blockiertem Zustand befindet, und wird dieser Zustand als die vollständig geöffnete oder geschlossene Position detektiert. Ein Ausgangswert von diesem Sicherheitssteuerbereichsdetektorabschnitt 36 wird einer der Eingangsklemmen eines AND-Gates 37 zugeführt.

Andererseits detektiert der Spieldetektorabschnitt 34 ein Spiel in einer Schließrichtung der Fensterscheibe, welches nach deren Öffnungsbetätigung auftritt, durch eine Änderung der Ausgangsspannung von dem Potentiometersensor 20, zusammen mit einem Spiel, das erzeugt wird, wenn ein Motorfensterheberöffnungs/Schließschalter eingeschaltet wird, und die Fensterscheibe in Gegenrichtung zwischen Uhrzeigersinn und Gegenuhrzeigersinn betätigt wird. Zusätzlich detektiert der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsdetektorabschnitt 35 die Geschwindigkeit der Fensterscheibe, wenn sie zum Öffnen oder Schließen betätigt wird. Um die Geschwindigkeit der so betätigten Fensterscheibe zu detektieren wird in dem Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsdetektorabschnitt 35 ein bestimmter Zeitraum mit Hilfe eines Zeitgebers 39 detektiert, seitdem der Fensteröffnungs/Schließschalter 38 eingeschaltet wurde, und wird eine Operation unter Verwendung von Spannungsänderungen durchgeführt, die von dem Potentiometersensor 20 währen dieses bestimmten Zeitraums ausgegeben werden, wodurch die Absolutgeschwindigkeit der Fensterscheibe detektiert wird, wenn sie zum Öffnen und Schließen betätigt wird. Weiterhin wird eine Relativgeschwindigkeit, welche eine gegenüber der Absolutgeschwindigkeit geänderte Geschwindigkeit darstellt, an einem Relativgeschwindigkeitsdetektorabschnitt 48 detektiert, und werden die absolute Geschwindigkeit und die relative Geschwindigkeit an eine Bezugswerteinstellvorrichtung 41 ausgegeben. Unter Verwendung der Detektorausgangssignale von dem Spieldetektorabschnitt 34 und dem Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsdetektorabschnitt 35 wird dann das Einfangen eines Fremdkörpers durch die Fensterscheibe an dem Fremdkörpereinfangdetektorabschnitt 40 detektiert. Bei dieser Fremdkörpereinfangdetektion werden dann, wenn ein Spiel hervorgerufen wird, die absolute Geschwindigkeit und die relative Geschwindigkeit, die sich ergeben, wenn die Fensterscheibe zum Schließen veranlaßt wird, mit einer Bezugsabsolutgeschwindigkeit und einer Bezugsrelativgeschwindigkeit des Bezugseinstellabschnitts 41 verglichen, und wenn die Schließgeschwindigkeit langsamer wird als die jeweilige Bezugsgeschwindigkeit, so wird detektiert, daß der Fremdkörpereinfangzustand vorhanden ist. Die jeweiligen Bezugsgeschwindigkeiten sind voreingestellt, jedoch werden die jeweiligen Bezugsgeschwindigkeiten korrigiert, unter Bezugnahme auf Ausgangssignale, die von einem Temperaturdetektorabschnitt 43, der einen Thermistor 42 verwendet, und einem Batteriespannungsdetektorabschnitt 45 zum Detektieren der Spannung einer Batterie 44 ausgegeben werden, damit die jeweilige, voreingestellte Bezugsgeschwindigkeit nicht durch eine Änderung der Temperatur oder der Batteriespannung geändert wird.

Das AND-Gate 37 gibt ein Sicherheitssteueroperationssignal innerhalb des Sicherheitssteuerbereiches aus, und wenn das Einfangen eines Fremdkörpers darin detektiert wird. Ein Sicherheitssteueroperationsabschnitt 46 gibt einen Operationsbefehl an einen Operationsbefehlsabschnitt 47 aus, nach Empfang des Sicherheitssteueroperationssignals, und dieser Operationsbefehlsabschnitt 47 steuert die Motortreiberschaltung so, daß der Antriebsmotor 9 um ein vorbestimmtes Ausmaß in Gegenrichtung gedreht wird, also der Antriebsmotor 9 in der Öffnungsrichtung um das vorbestimmte Ausmaß gedreht wird, wobei dann, wenn die Hand oder Finger des Passagiers zwischen der Fensterscheibe 1 und dem Rahmen 8 eingeklemmt werden, die Fensterscheibe unverzüglich zum Öffnen veranlaßt wird, und die Hand oder die Finger, die auf diese Art und Weise eingeklemmt wurden, aus einem derartigen eingeklemmten Zustand freigegeben werden, wodurch die Sicherheitssteuerung des motorbetriebenen Fensters durchgeführt wird.

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm zur Beschreibung der Operationen der Motorfensterhebereinrichtung. Wenn diese Motorfensterhebereinrichtung, wie dies voranstehend geschildert wurde, zuerst auf einem Kraftfahrzeug installiert wird, wird dann, sobald die Fensterscheibe vollständig geschlossen wurde, und ihre vollständig geschlossene Position in dem Speicher (RAM) des Mikrocomputers gespeichert wurde, diese vollständig geschlossene Position als die Bezugsgröße zur Einstellung des Sicherheitssteuerbereichs am Sicherheitssteuerbereichsdetektorabschnitt 36 verwendet. Falls der Benutzer des Kraftfahrzeugs einen Batterieaustausch vornimmt, wird jedoch die gespeicherte Position für das vollständige Schließen gelöscht. Um hiermit fertig zu werden, betätigt der Mikrocomputer dann, wenn die Fensterscheibe zuerst nach dem Austausch von Batterien betätigt wird (S101), zwangsweise die Fensterscheibe in der Richtung zum vollständigen Öffnen (S102). Wenn dann die Öffnungsgeschwindigkeit der Fensterscheibe gleich 0 wird, also anders ausgedrückt das Blockieren des Antriebsmotors 9 festgestellt wird (S103), detektiert der Sicherheitssteuerbereichsdetektorabschnitt 36 diesen Zeitpunkt als die vollständig geöffnete Position der Fensterscheibe, detektiert er die Ausgangsspannung VxO der Ausgangsgröße Vx, die von dem Potentiometersensor 20 erhalten wird, zu diesem Zeitpunkt, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, als jene Spannung, wenn die Fensterscheibe vollständig geöffnet ist (S104, S105). Daraufhin wird die Spannung VxC', wenn sich die Fensterscheibe in der vollständig geschlossenen Position befindet, dadurch ermittelt, daß VxO dem Spannungsbereich eines vorher festgestellten Hubes Lx hinzugefügt wird, der von der vollständig geöffneten Position zur vollständig geschlossenen Position der Fensterscheibe reicht, oder anders ausgedrückt, zur Ausgangsspannung Vx, die von dem Potentiometersensor 20 erhalten wird, und welche dem Hub der Fensterscheibe entspricht. Daher wird diese Spannung VxC' als temporäre, vollständig geschlossene Position gespeichert, und wird dann der Sicherheitssteuerbereich auf der Grundlage dieser temporären, vollständig geschlossenen Position eingestellt (S106).

Dann wird auf einer Eingabe von dem Fensteröffnungs/Schließschalter 38 gewartet (S107), und wenn der Schalter für die Schließrichtung eingeschaltet wird, wird der Antriebsmotor 9 zur Drehung in Schließrichtung veranlaßt, wodurch die Fensterscheibe zum Schließen veranlaßt wird (S108). Wenn dann die Geschwindigkeit der Fensterscheibe verringert wird (S109), und festgestellt wird, daß der Antriebsmotor 9 blockiert hat (S110), detektiert der Sicherheitssteuerbereichsdetektorabschnitt 36 diesen Zeitpunkt als die vollständig geschlossene Position der Fensterscheibe, und wird die Ausgangsspannung VxC der Ausgangsgröße Vx, wie in Fig. 7 gezeigt ist, und von dem Potentiometersensor 20 zu diesem Zeitpunkt erhalten wird, als die Spannung detektiert, bei welcher sich die Fensterscheibe in der vollständig geschlossenen Position befindet (S111). Dann wird die vorher gespeicherte Spannung VxC' durch diese neue Ausgangsspannung Vx überschrieben. Dies gestattet es, die vollständig geschlossene Position der Fensterscheibe in dem Speicher zu speichern, und ermöglicht eine äußerst exakte Einstellung des Sicherheitssteuerbereiches (S112). Daher wird der Motor 9 danach angehalten (S119), und geht die Steuerung zurück zum Schritt S107.

Zusätzlich wird, um das Auftreten eines Einfangens eines Fremdkörpers bei der ersten Fensterschließoperation zur Einstellung der vollständig geschlossenen Position der Fensterscheibe zu verhindern, im Schritt S109 die Geschwindigkeit des Antriebsmotors 9 verringert, und wird in einem Fall, in welchem der Antriebsmotor nicht zu dieser Zeit blockiert (S110), die Öffnungs- oder Schließgeschwindigkeit der Fensterscheibe an dem Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsdetektorabschnitt 35 detektiert, und wird die Relativgeschwindigkeit an dem Relativgeschwindigkeitsdetektorabschnitt 40 detektiert, wodurch das Detektieren des Einfangens eines Fremdkörpers ähnlich wie im Normalbetrieb an dem Einfangdetektorabschnitt 40 (S113) durchgeführt wird, und die Sicherheitssteueroperation auf der Grundlage des Ergebnisses dieser Detektion durchgeführt wird. Wenn nämlich das Einfangen eines Fremdkörpers detektiert wird, wird der Antriebsmotor 9 so betätigt, daß er sich in der Öffnungsrichtung um eine bestimmte Entfernung dreht, um hierdurch das Einklemmen eines Fremdkörpers freizugeben (S114). Wenn dies stattfindet, wird die temporäre, geschlossene Position von der vorher detektierten, vollständig geöffneten Position der Fensterscheibe an dem Sicherheitssteuerbereichsdetektorabschnitt 36 eingestellt, und da diese vollständig geschlossene Position auf der Grundlage des Öffnungs- und Schließhubes der Fensterscheibe detektiert wird, ist die auf diese Art und Weise detektierte Position äußerst verläßlich, und daher kann selbst bei einem Betrieb auf der Grundlage der temporär geschlossenen Position die Sicherheitssteueroperation auf demselben Niveau wie jenem durchgeführt werden, das auf der tatsächlichen vollständig geschlossenen Position beruht, wodurch das Einklemmen eines Fremdkörpers wirksam verhindert werden kann.

Im Schritt S107 wird, wenn der Fensteröffnungs/Schließschalter 38 für die Öffnungsrichtung eingeschaltet wird (S115), die Fensterscheibe zum Öffnen durch den Antriebsmotor 9 veranlaßt (S116), und wenn die Schließgeschwindigkeit der Fensterscheibe absinkt (S117) und gleich 0 wird, also anders ausgedrückt detektiert wird, daß der Antriebsmotor 9 blockiert hat (S118), wird der Antrieb des Antriebsmotors 9 unterbrochen, wenn die Blockierung festgestellt wird (S119). Hierdurch kann danach die Fensterscheibe normal geöffnet oder geschlossen werden.

Bei der voranstehend geschilderten Art und Weise zur Durchführung der Erfindung wird die vollständig geöffnete Position der Fensterscheibe als eine Position detektiert, die sich ergibt, wenn die Öffnungs- oder Schließgeschwindigkeit der Fensterscheibe nahezu gleich 0 wird, und der Antriebsmotor blockiert, jedoch kann, da die Ausgangsspannung Vx von dem Potentiometersensor 20 ohnehin in einen Zustand versetzt wird, in welchem sie auf eine vorbestimmte Spannung auf der niedrigeren Seite fixiert ist, die vollständig geöffnete Position auch durch Überwachung der Ausgangsspannung Vx detektiert werden. Darüber hinaus werden der Öffnungs- und der Schließhub der Fensterscheibe zur Bestimmung der temporär geschlossenen Position der Fensterscheibe verwendet, jedoch kann über die Verwendung des Öffnungs- und Schließhubes, die durch Verwendung der Änderung der Ausgangsspannung von dem Potentiometersensor 20 detektiert werden, die vollständig geschlossene Position auch unter Verwendung des Ausmaßes bestimmt werden, um welches sich der Antriebsmotor dreht, und welches eng mit dem Öffnungs- und Schließhub der Fensterscheibe zusammenhängt.

Wie voranstehend geschildert umfaßt die vorliegende Erfindung die Positionsdetektorvorrichtung zum Detektieren der vollständig geöffneten Position der Fensterscheibe, und die Bestimmungsvorrichtung für die vollständig geschlossene Position zum Bestimmen der vollständig geschlossenen Position der Fensterscheibe, auf der Grundlage der detektierten, vollständig geöffneten Position der Fensterscheibe, wobei der Sicherheitssteuerbereich so ausgelegt ist, daß er auf der Grundlage der bestimmten, vollständig geschlossenen Position eingestellt wird, an welcher die Sicherheitssteueroperation gegen das Einklemmen eines Fremdkörpers durch die Fensterscheibe durchgeführt wird, und daher kann, selbst wenn die vollständig geschlossene Position der Fensterscheibe nicht exakt festgestellt wird, wie dies häufig unmittelbar nach einem Batterieaustausch der Fall ist, so daß der Sicherheitssteuerbereich nicht exakt eingestellt wird, der Sicherheitssteuerbereich äußerst verläßlich eingestellt werden, auf der Grundlage der bestimmten, vollständig geschlossenen Position, wodurch selbst bei dem ersten Fensterschließvorgang nach einem Batterieaustausch der exakte Sicherheitssteuervorgang in vorteilhafter Weise sichergestellt werden kann.

Claims (8)

1. Sicherheitsgerät für motorbetriebene Fenster, bei welchem ein Antriebsmotor so betätigt wird, daß er eine Fensterscheibe eines Fahrzeugs öffnet und schließt, und bei welchem eine vollständig geschlossene Position der Fensterscheibe detektiert wird, um einen Sicherheitssteuerbereich zum Verhindern des Einklemmens eines Fremdkörpers einzustellen, wobei vorgesehen sind:
eine erste Vorrichtung zum Detektieren einer vollständig geöffneten Position der Fensterscheibe; und
eine zweite Vorrichtung zur Bestimmung einer vollständig geschlossenen Position der Fensterscheibe auf der Grundlage der vollständig geöffneten Position,
wobei der Sicherheitssteuerbereich auf der Grundlage der vollständig geschlossenen Position eingestellt wird, die von der zweiten Vorrichtung bestimmt wird.

2. Sicherheitsgerät für motorbetriebene Fenster nach Anspruch 1, bei welchem die erste Vorrichtung die Position der Fensterscheibe auf der Grundlage eines Ausmaßes detektiert, um welches sich der Antriebsmotor dreht, um die Fensterscheibe zu öffnen oder zu schließen, und weiterhin eine Position, an welcher der Antriebsmotor in einer Öffnungsrichtung blockiert, durch die erste Vorrichtung als die vollständig geöffnete Position detektiert wird.

3. Sicherheitsgerät für motorbetriebene Fenster nach Anspruch 1, bei welchem die zweite Vorrichtung die vollständig geschlossene Position der Fensterscheibe auf der Grundlage der vollständig geöffneten Position und des Öffnungs- und Schließhubes der Fensterscheibe bestimmt.

4. Sicherheitsgerät für motorbetriebene Fenster nach Anspruch 2, bei welchem die zweite Vorrichtung die vollständig geschlossene Position der Fensterscheibe auf der Grundlage der vollständig geöffneten Position und des Öffnungs- und Schließhubes der Fensterscheibe bestimmt.

5. Sicherheitsgerät für motorbetriebene Fenster, bei welchem ein Antriebsmotor zum Öffnen und Schließen der Fensterscheibe eines Fahrzeugs betätigt wird, und bei welchem eine vollständig geschlossene Position der Fensterscheibe detektiert wird, um einen Sicherheitssteuerbereich zum Verhindern des Einklemmens eines Fremdkörpers einzustellen, wobei vorgesehen sind:
eine erste Vorrichtung zum Detektieren einer Position der Fensterscheibe einschließlich einer vollständig geöffneten Position der Fensterscheibe; und
eine zweite Vorrichtung zur Bestimmung einer vollständig geschlossenen Position der Fensterscheibe auf der Grundlage der vollständig geöffneten Position,
wobei ein bestimmter Sicherheitssteuerbereich auf der Grundlage der vollständig geschlossenen Position eingestellt wird, die von der zweiten Vorrichtung bestimmt wird, und
weiterhin der bestimmte Sicherheitssteuerbereich als der Sicherheitssteuerbereich verwendet wird, bis eine tatsächliche vollständig geschlossene Position von der ersten Vorrichtung detektiert wird, worauf dann ein tatsächlicher Sicherheitssteuerbereich aus der tatsächlichen vollständig geschlossenen Position festgelegt wird.

6. Sicherheitsgerät für motorbetriebene Fenster nach Anspruch 5, bei welcher die erste Vorrichtung die Position der Fensterscheibe auf der Grundlage eines Ausmaßes detektiert, um welches sich der Antriebsmotor zum Öffnen oder Schließen der Fensterscheibe dreht, und bei welcher eine Position, an welcher der Antriebsmotor in einer Öffnungsrichtung blockiert, von der ersten Vorrichtung als die vollständig geöffnete Position detektiert wird.

7. Sicherheitsgerät für motorbetriebene Fenster nach Anspruch 5, bei welcher die zweite Vorrichtung die vollständig geschlossene Position der Fensterscheibe auf der Grundlage der vollständig geöffneten Position und des Öffnungs- und Schließhubes der Fensterscheibe bestimmt.

8. Sicherheitsgerät für motorbetriebene Fenster nach Anspruch 6, bei welchem die zweite Vorrichtung die vollständig geschlossene Position der Fensterscheibe auf der Grundlage der vollständig geöffneten Position und des Öffnungs- und Schließhubes der Fensterscheibe bestimmt.