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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Sicherheitsgerät
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 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.
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Die Druckschrift
DE 43 12 865 A1 betrifft
eine derartige Vorrichtung, die eine Einrichtung zum Bestimmen eines
Sicherheitssteuerbereichs aufweist, sowie einen Fensterpositionsdetektor.
Der Sicherheitssteuerbereichsdetektor legt den Sicherheitssteuerbereich
so fest, dass er sich über
90% des gesamten Bereichs des Öffnungszustands
des Fensters erstreckt.
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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.
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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.
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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.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
liegt 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.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. 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.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt 1 eine schematische Darstellung
mit einem Fensteröffnungs-
und - schließmechanismus
für ein
motorbetriebenes Fenster gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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2 eine
Vorderansicht, von einem Hauptteil des Fensteröffnungs- und -schließmechanismus,
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3 eine
Perspektivansicht, von einem Hauptteil eines Antriebsabschnitts
für ein
motorbetriebenes Fenster in Explosionsdarstellung,
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4 Zeichnungen,
welche einen Potentiometersensor erläutern, wobei 4(a) eine Aufsicht auf eine Widerstandsspurplatte
zeigt, und 4(b) eine
teilweise weggeschnittene Seitenansicht ist, welche einen Teil des
Antriebsabschnitts des motorbetriebenen Fensters zeigt,
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5 Diagramme
mit einer Äquivalenzschaltung
und den Ausgangseigenschaften des Potentiometersensors,
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6 ein
Blockschaltbild, mit dem Gesamtaufbau eines Sicherheitsgeräts gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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7 ein
Diagramm, welches eine Beziehung zwischen den Spannungen und den
Fensteröffnungs-
und -schließpositionen
zeigt, um ein Positionsdetektorverfahren an einem Fensterpositionsdetektorabschnitt
zu erläutern
und
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8 ein
Flussdiagramm zur Erläuterung von
Sicherheitsvorgängen
gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Nunmehr wird nachstehend unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen eine Art und Weise zur Ausführung der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine Zeichnung, welche
den typischen Aufbau einer Motortensterhebereinrichtung 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.
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2 ist
eine Vorderansicht eines Beispiels für die Motorfensterhebereinrichtung,
und gleiche Bezugszeichen bezeichnen Abschnitte entsprechend jenen,
die in 1 gezeigt sind.
Wie in einer Explosionsdarstellung in 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.
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Wie in 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.
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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 (5V) und GND (0V) 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.
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5(a) ist
ein Äquivalenzschaltbild
des Potentiometersensors 20, und 5(b) ist ein Diagramm, welches dessen
Ausgangseigenschaften zeigt. In 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 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 (5V) und GND (0V) ändern, wenn
sich die Drehplatte 23 dreht.
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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
VR, 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.
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Der Fensterscheibenpositionsdetektorabschnitt
33 detektiert
die Position der Fensterscheibe, die so betätigt wird, dass sie öffnet oder
schließt.
Der Fensterscheibenpositionsdetektorabschnitt
33 vergleicht,
wie in
7 gezeigt ist,
eine obere Grenzspannung VU und eine untere Grenzspannung VD, die
zwischen VCC (
5V) und GND (
0V) 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
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
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-11-077154 A1 beschrieben, deren
Inhalt durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen
wird.
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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.
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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.
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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.
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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 (5102).
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
Vx0 der Ausgangsgröße Vx, die
von dem Potentiometersensor 20 erhalten wird, zu diesem
Zeitpunkt, wie dies in 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 Vx0 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).
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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 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 (5112). Daher wird
der Motor 9 danach angehalten (S119), und geht die Steuerung
zurück
zum Schritt S107.
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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
5109 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.
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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.
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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.
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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.