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Diese Erfindung betrifft allgemein Vorgänge in Fahrzeugen im Zusammenhang mit den Fenstern.
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Die gegenwärtig in Fahrzeugen vorgesehenen Systeme zur Fensterbedienung umfassen einen Schalter, der im Allgemeinen gedrückt und gezogen wird, damit das Fenster im Verhältnis zu einem Fahrzeugfensterrahmen geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Wenn ein Bediener den Schalter aktiviert, wird an den Fenstermotor, der allgemein als Fensterhebermotor bezeichnet wird, eine Spannung von knapp 14 Volt angelegt, bei der es sich in der Regel um das volle Ausmaß handelt, wobei die Antriebsanordnung aktiviert und folglich das Fenster nach oben und/oder unten bewegt. Dabei ist es für den Bediener aber nicht einfach, die gewünschte Fensterposition zu erhalten, weil die Bewegung des Fensters proportional zur angelegten Spannung bleibt, die, wenn sie in vollem Maße aufgebracht wird, dazu führt, dass sich das Fenster ziemlich schnell bewegt. Für einen Fensterbediener ist es schwierig, zum Lüften des Fahrzeugs beim Fahren oder wenn dies anderweitig erwünscht ist, einen sehr kleinen Fensterspalt zu erzielen. Häufig muss das Fenster mehrmals nach oben und nach unten bewegt werden, bevor eine optimale Position gefunden ist.
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Insbesondere sehen die Mechanismen in den herkömmlich verwendeten Schaltern so aus, dass sie dafür sorgen, dass die Mindestaktivierungszeit des Schalters bei Betätigung durch einen Benutzer eine Mindestmenge an Fensterbewegung ergibt, die bei vielen Gelegenheiten größer oder kleiner als die gewünschte Menge ist. Demnach ist ein Benutzer nicht zufrieden, wenn die Mindestbewegung des Fensters nicht zu der gewünschten Fensterposition führt oder über diese hinaus geht oder wenn sich das Fenster zu langsam oder zu schnell bewegt. Für den Bediener ist es schwierig, präzise zu reagieren und das Fenster zu kontrollieren und zu stoppen. Dadurch kann der Bediener die gewünschte Fensterposition nicht rechtzeitig und zweckmäßig einstellen. In der gegenwärtigen Praxis muss der Bediener unter Umständen den Schalter wiederholt betätigen, um eine gewünschte Fensterposition zu erreichen.
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Deshalb besteht ein Bedarf nach einer verbesserten Fensterbewegung und Bedienungskontrolle, mit der Fenster einfach und effizient in Position gebracht werden können.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschreibt ein Fensterhebersystem in einem Fahrzeug. Das System weist ein Fenster, einen Fahrzeugfensterrahmen, der das Fenster unterstützt, einen Fensterhebermotor und eine Antriebsanordnung, die mit dem Fensterrahmen, dem Fensterhebermotor und dem Fenster verbunden ist, zum Öffnen und Schließen des Fensters im Verhältnis zum Fahrzeugfensterrahmen auf. Ein Fensteraktivierungsschalter ist mit einer Fahrzeugstromquelle und mit dem Fensterhebermotor zur Fensterbedienung verbunden und eine Kontrolleinheit ist wiederum ebenfalls mit dem Fensteraktivierungsschalter verbunden. Insbesondere weist die Kontrolleinheit einen ersten Betriebsmodus, der veranlasst, dass der Fensterhebermotor und die Antriebsanordnung das Fenster mit einer ersten Geschwindigkeit bewegen, und einen zweiten Betriebsmodus auf, mit dem das Fenster sich mit einer unterschiedlichen zweiten Geschwindigkeit weiter bewegen kann.
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Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschreibt ein Verfahren zur Kontrolle eines Fensters in einem Fahrzeug. Das Verfahren umfasst die Aktivierung eines Fensteraktivierungsschalters, der mit einer Fahrzeugstromquelle und mit einem Fensterhebermotor verbunden ist, wodurch Bedienungen des Fensters möglich sind und wobei die Aktivierung des Schalters ein Eingangssignal erzeugt. Das Verfahren umfasst ferner die Übertragung des Eingangssignals auf eine Kontrolleinheit und die Bearbeitung des Eingangssignals über die Kontrolleinheit zur Erzeugung eines Ausgangs, der ein aufbereitetes Signal bildet. Anschließend ermöglicht die Übertragung des aufbereiteten Signals an den Fensterhebermotor letztendlich die Regulierung der Fensterbedienung über das aufbereitete Signal. Hier wird die Fensterbedienung durch eine Antriebsanordnung ermöglicht und die Antriebsanordnung ist wiederum zur Bedienung des Fensters im Verhältnis zu einem Fahrzeugfensterrahmen konfiguriert. Insbesondere weist die Kontrolleinheit, die das aufbereitete Signal bereitstellt, einen ersten Betriebsmodus, der veranlasst, dass der Fensterhebermotor und eine Antriebsanordnung das Fenster mit einer ersten Geschwindigkeit bewegen, und einen zweiten Betriebsmodus auf, mit dem das
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Fenster sich mit einer unterschiedlichen zweiten Geschwindigkeit weiter bewegen kann.
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Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschreiben ein Fensterhebersystem für ein Fahrzeug. Das System weist ein Fenster auf, das über eine Antriebsanordnung bedient werden kann, wobei die Antriebsanordnung über einen Fensterhebermotor bedient wird, der die Öffnungs- und Schließvorgänge des Fensters im Verhältnis zu einem Fahrzeugfensterrahmen ermöglicht. Ein Fensteraktivierungsschalter initiiert einen Stromfluss von einer Fahrzeugstromquelle zum Fensterhebermotor zur Bedienung des Fensters, wobei der Stromfluss ein Eingangssignal bildet. Ferner ist der Fensteraktivierungsschalter mit einer Kontrolleinheit verbunden, die zum Empfang des Eingangssignals konfiguriert ist. Insbesondere weist die Kontrolleinheit einen ersten Betriebsmodus und einen zweiten Betriebsmodus auf, wobei der erste Betriebsmodus und der zweite Betriebsmodus zumindest einen eingehenden Spannungswert und/oder zumindest einen eingehenden Stromwert kontrollieren. Die unten beschriebenen Abbildungen erläutern und veranschaulichen eine Reihe von beispielhaften Ausführungsformen der Offenbarung. In allen Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugsziffern auf identische oder funktional ähnliche Elemente. Die Zeichnungen sind nur zur Veranschaulichung gedacht und nicht maßstabsgerecht gezeichnet.
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1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fensterhebersystems in einem Fahrzeug nach der vorliegenden Offenbarung.
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2 ist eine schematische Darstellung der verschiedenen Konfigurationen eines Fensteraktivierungsschalters nach Aspekten der vorliegenden Offenbarung.
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3 ist ein Fließdiagramm, das eine beispielhafte Methode des Fensterhebersystems aus 1 zeigt.
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Die folgende ausführliche Beschreibung erfolgt mit Bezug auf die Abbildungen. Beispielhafte Ausführungsformen werden zur Veranschaulichung des Gegenstands der Offenbarung und nicht zur Beschränkung ihres Umfangs, der von den anhängenden Ansprüchen definiert wird, beschrieben.
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Allgemein beschreibt die vorliegende Offenbarung Systeme und Verfahren zur Bereitstellung eines Softstart-Merkmals für eine Fensterbedienung in einem Fahrzeug, das die genaue Positionierung des Fensters innerhalb kurzer Zeit gestattet. Zu diesem Zweck ist eine Kontrolleinheit mit einem Fensteraktivierungsschalter verbunden und weist wiederum einen ersten und zweiten Betriebsmodus auf, der es dem Aktivierungsschalter gestattet, die Bewegung des Fensters in zwei Modi zu kontrollieren. Der erste Modus gestattet die Bedienung des Fensters mit einer ersten Geschwindigkeit oder einem Geschwindigkeitsprofil und der zweite Betriebsmodus gestattet eine weitere Bewegung des Fensters mit einer unterschiedlichen zweiten Geschwindigkeit. In der herkömmlichen Praxis ist es eine ziemlich mühsame Aufgabe für viele Benutzer, einen kleinen Fensterspalt in Fahrzeugen über im Fahrzeug befindliche Fahrzeugkontrollen einzustellen. Dies zeigt sich im Allgemeinen bei Gelegenheiten, bei denen sich das Fahrzeug in Bewegung befindet und ein Insasse ein Fenster öffnen will, um das Wetter zu genießen oder um den Fahrzeuginnenraum zu lüften, aber gleichzeitig die Fensteröffnung auf einen kleinen Spalt begrenzen will, damit es im Fahrzeuginnenraum nicht unangenehm wird. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, einen Geruch aus dem Fahrzeuginnenraum durch Lüften zu entfernen, aber Regenwetter kann dazu führen, dass Wasser durch ein weit geöffnetes Fenster in den Fahrzeuginnenraum dringt und unangenehm ist. Es ist deshalb wünschenswert, einen kleinen Fensterspalt zu erhalten. Eine sofortige Übertragung der Energie, die ein Benutzer durch einen elektrischen Fensterheberschalter bereitstellt, zwingt das Fenster im Allgemeinen aber zu einer Bewegung mit einer äquivalenten Geschwindigkeit, was zu einem harten Start der Fensteröffnung und zu schnellen Bewegungen führt, so dass der Benutzer das Fenster nur begrenzt präzise und rechtzeitig positionieren kann. Dadurch sind die Fensteröffnungen größer als gewünscht, so dass eine präzise Fensterkontrolle eine ziemlich mühsame Aufgabe ist. Das allgemeine Schema der vorliegenden Offenbarung weist eine mit einem elektrischen Fensterheberschalter, der als Fensteraktivierungsschalter bezeichnet wird, verbundene Kontrolleinheit mit zwei Betriebsmodi auf, wobei der erste Modus die Bewegung des Fensters mit einer ersten Geschwindigkeit gestattet, während der zweite Modus die Bewegung des Fensters mit einer unterschiedlichen zweiten Geschwindigkeit gestattet. Insbesondere gestattet es die erste Geschwindigkeit dem Benutzer, das Fenster präzise in die gewünschte Position zu bringen. Deshalb wird in dieser Offenbarung ein Softstart-Fensterhebersystem vorgeschlagen.
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Demnach zeigt 1 ein beispielhaftes Softstart-Fensterhebersystem 100, das in einer Fahrzeugtür 138 installiert ist. Das System 100 weist ein Fahrzeugfenster 122 auf, das von einem Fahrzeugfensterrahmen 124 unterstützt wird, wobei der Fensterrahmen 124 Teil der Fahrzeugtür 138 bildet. Eine Antriebsanordnung 120 ist mit dem Fensterrahmen 124 verbunden, indem sie in der Innenverkleidung der Fahrzeugtür 138 montiert ist, und sie weist eine Schnecke 118 und eine Schneckenradanordnung 128 auf, die eine Schneckenantriebsanordnung zum Heben und Senken des Fensters 122 im Verhältnis zum Fensterrahmen 124 bildet. Neben der Antriebsanordnung 120 ist ein Fensterhebermotor 112 mit der Schnecke 118 verbunden, so dass die Schnecke 118 entsprechend Pfeil A um eine Achse 114 drehbar angetrieben werden kann. Die Antriebsanordnung 120 ist daher auch mit dem Fensterhebermotor 112 verbunden. Das mit der Schnecke 118 zusammenpassende Schneckenrad 128, das drehbar an einem Drehpunkt 126 befestigt ist, ist konfiguriert, von der Schnecke 118 in einer durch den Pfeil B gezeigten Richtung drehbar angetrieben zu werden.
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Das System 100 weist ferner einen Fensteraktivierungsschalter 102 zur Regulierung der Fensterbewegungen durch Kontrolle des Stromflusses auf. Der Schalter 102 ist auf einer Seite mit dem Fensterhebermotor 112 und auf der anderen Seite mit einer Stromquelle, die als Batterie 110 bezeichnet wird, verbunden. In bevorzugten Ausführungsformen ist die Batterie 110 eine herkömmliche Gleichstromquelle für Fahrzeuge. Der Schalter 102 ist auch zur Verbindung mit einer Kontrolleinheit 106 konfiguriert, wobei die Anordnung des Schalters 102 und der Kontrolleinheit 106 wie gezeigt eine integrierte Schalteinheit 104 bildet. Ein Verbindungskabel 108 verläuft durch das gesamte System 100 und stellt einen Stromfluss von der Batterie 110 bis zum Fensterhebermotor 112 her.
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Ferner ist ein Ende eines ersten Arms 130 fest mit dem Schneckenrad 128 verbunden, während sein anderes Ende schwenkbar und gleitend mit einem unteren Abschnitt des Fensters 122 an einer ersten Vorrichtung 140 wie gezeigt verbunden ist. Analog ist ein Ende eines zweiten Arms 132 schwenkbar und gleitend mit einem unteren Abschnitt des Fensters 122 an einer zweiten Vorrichtung 142 verbunden. Das andere Ende des zweiten Arms 132 ist am Drehpunkt 134 schwenkbar mit einem Element 136 verbunden und das Element 136 ist fest an der Fahrzeugtür 138 montiert. Die Antriebsanordnung 120 ist somit durch den ersten Arm 130 und den zweiten Arm 132 auch mit dem Fenster 122 verbunden. Heben und Senken des Fensters 122 durch die Antriebsanordnung 120 erfolgt durch eine Drehung des ersten Arms 130, der von dem Schneckenrad 128 angetrieben wird, das wiederum wie bereits erwähnt zur Drehung wie durch den Pfeil B gezeigt konfiguriert ist. Ebenso führt der zweite Arm 132 das Fenster 122 beim Heben und Senken, indem er in einer durch den Pfeil C gezeigten Richtung schwenkt. Die Antriebsanordnung 120 mit einer Schneckenradanordnung begrenzt die Übertragung von Bewegung von der Schnecke 118 auf das Schneckenrad 128. Die umgekehrte Abfolge ist nicht möglich. Genauer gesagt begrenzt die offenbarte Anordnung die Kraft zum Öffnen oder Schließen des Fensters, weil die Schnecke und die Schneckenradanordnung, die einen axialen transversalen Kontaktwinkel aufweisen, eine selbstverriegelnde Konfiguration miteinander formen, so dass die Schnecke 118 das Schneckenrad 128 drehen kann, aber eine schnelle Drehung der Schnecke 118 durch das Schneckenrad 128 einschränkt. Weitere Einzelheiten und Konfigurationen solcher Fensterbewegungen sind dem Fachmann wohlbekannt und werden daher nicht weiter besprochen. Darüber hinaus sind der Verbund und die Konfigurationen der Fensterbewegung, die in der vorliegenden Offenbarung gezeigt sind, keinesfalls als einschränkend anzusehen. Der Fensterhebermotor 112 ist ein regulärer Fensterhebermotor, der im Stand der Technik wohlbekannt ist und in der Innenverkleidung der Tür 138 installiert ist, wobei die Montage des Motors an der Türverkleidung durch einen Flanschabschnitt 116 ermöglicht wird. Die Montage kann Bolzen- oder Schweißbefestigungen oder dergleichen umfassen. Analog den herkömmlich verwendeten Motoren kann der Fensterhebermotor 112 elektrische Eingangs- und Ausgangskanäle aufweisen, die Motorbedienungen durch Übertragung von elektrischer Energie ermöglichen. Darüber hinaus ist der Rotorschaft des Fensterhebermotors 112 mit der Schnecke 118 verbunden, so dass Drehmoment und Energie auf die Schnecke 118 übertragen werden können. Insbesondere kann der Fensterhebermotor 112 nach elektrischer Initiierung durch den Fensteraktivierungsschalter 102 funktionieren und sich drehen.
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In herkömmlichen Anwendungen kann ein Fensterhebersystem alle oben erwähnten Bauteile mit Ausnahme der Kontrolleinheit 106 aufweisen. Die Kontrolleinheit 106 ist nach Aspekten der vorliegenden Offenbarung zur Modulierung des Strom- oder Spannungswerts, der über das System 100 von der Batterie 110 bis zum Fensterhebermotor 112 angelegt wird, konfiguriert. Dies kann durch Techniken wie Pulsdauermodulation (PDM) oder andere im Stand der Technik wohlbekannte Verfahren durchgeführt werden. Mit der vorliegenden Offenbarung, in der ein Softstart-Merkmal für die Fensterregulierung vorgeschlagen werden soll, ist die enthaltene Kontrolleinheit 106 somit mit Vorkehrungen zur Modulierung des Energieflusses zur genaueren und wirksameren Kontrolle der Fensterbewegung ausgestattet. Die Vorkehrungen der Kontrolleinheit 106 werden unten weiter besprochen.
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Die Kontrolleinheit 106, die mit der Schalteinheit 104 versehen ist, bildet einen Teil der Hardware des Systems 100 wie gezeigt. Die Kontrolleinheit 106 ist eine Vorrichtung auf Mikroprozessorbasis mit einer Zentraleinheit zur Verarbeitung der eingehenden Informationen oder von elektrischen Signalen von einer bekannten Quelle. Ferner kann die Kontrolleinheit 106 flüchtige Speichereinheiten, wie etwa RAM und/oder ROM, aufweisen, die mit zugehörigen Eingangs- und Ausgangsbussen zusammenarbeiten. Die Kontrolleinheit 106 kann wahlweise auch als anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis konfiguriert sein oder sie kann durch andere Logikvorrichtungen, die dem Fachmann wohlbekannt sind, gebildet werden. Darüber hinaus kann die Kontrolleinheit 106 entweder als Teil einer extern angelegten elektronischen Kontrolleinheit geformt oder als eigenständiges Gerät konfiguriert sein. Insbesondere weist die Kontrolleinheit 106 einen Timer (nicht gezeigt) zur Extraktion von zeitabhängigen Daten, für die der Schalter 102 von einem Benutzer angewendet oder gedrückt wurde, und einen Sensor (nicht gezeigt) zur Erfassung einer gedrückten oder Sperrposition des Schalters 102 während einer Anwendung auf. Folglich kann der Sensor ein Positionssensor sein. Alle elektrischen Signale und/oder Informationen, die vom Sensor und/oder vom Timer empfangen werden, können durch die Zentraleinheit umgewandelt und verarbeitet werden und können anschließend weitergeleitet werden, um mittels Algorithmen aufbereitet zu werden, die im Speicher der Kontrolleinheit installiert und gespeichert sind, so dass letztendlich eine verarbeitete Datenausgabe erfolgt.
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Als Teil der Kontrolleinheit 106 kann die Zentraleinheit mehrere Mikroprozessoren, mehrere Speichermodule usw. aufweisen, und diese können als Teilsysteme der Zentraleinheit bezeichnet werden. Eines der typischen Bauteile, das im Allgemeinen Teil der Zentraleinheit darstellt, ist die (nicht gezeigte) Arithmetik-Logik-Einheit (ALU), die zur Durchführung von arithmetischen und logischen Operationen konfiguriert ist. Es ist leicht verständlich, dass die Zentraleinheit primär zur Umwandlung von eingehenden Signalen, die sie von dem Sensor und/oder dem Timer empfangen hat, in ein kompatibles Format konfiguriert ist, wodurch die Verarbeitung der empfangenen Signale durch die im Speicher der Kontrolleinheit installierten Algorithmen (unten besprochen) weiter ermöglicht wird. Der in der Kontrolleinheit 106 angeordnete Speicher kann flüchtige und nicht-flüchtige Speicherregionen aufweisen, die Informationen bezüglich der Gesamtfunktion des Systems 100 speichern. Insbesondere kann der Speicher Informationen bezüglich der erfassten Drücksperre des Schalters 102 aufzeichnen und die Zeitspanne, während welcher der Fensteraktivierungsschalter 102 gedrückt wird, speichern. Ferner kann der Speicher auch vorbestimmte funktionale Informationen aufweisen, wie etwa vorab festgelegte Zeitpläne, einschließlich Zeitpläne auf Basis der Fensterbewegungszeit und/oder der Fensterbewegungsstrecke, der ersten Geschwindigkeit und der unterschiedlichen zweiten Geschwindigkeit, einen oder mehrere Algorithmen zur Aufbereitung der eingehenden Signale, Berechnungsmethoden, Spannungs- und Stromwerte zusammen mit den relevanten Fenstergeschwindigkeitswerten, die vom Benutzer eingegeben werden können, Spezifikationen der Bauteile des Systems 100, installierte Algorithmen usw.
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Der offenbarte Algorithmus kann eine verschlüsselte Sprache sein und er kann im Speicher der Kontrolleinheit installiert und gespeichert werden. Der Algorithmus wird zur Aufbereitung der umgewandelten und kompatiblen Signale über Berechnungen aktiviert, wobei alle diese kompatiblen und umgewandelten Signale von den in der Kontrolleinheit 106 angeordneten Mikroprozessoren empfangen werden. Insbesondere ist der Algorithmus zur Berechnung der zur Variierung der Fenstergeschwindigkeit benötigten Spannungs- oder Strommenge konfiguriert. Die Einzelheiten der Stromübertragung, Aufnahme, Umwandlung und Anwendung werden später besprochen.
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In anderen (nicht gezeigten) Ausführungsformen kann der Fensterhebermotor 112 ein zweitouriger oder zweistufiger Motor sein und die Position des Schalters 102 kann erfasst und dann zur Ermittlung verwendet werden, welche der beiden Geschwindigkeiten gewählt werden muss.
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Insbesondere weist die Kontrolleinheit 106 einen ersten Betriebsmodus, der veranlasst, dass der Fensterhebermotor 112 und die Antriebsanordnung 120 das Fenster 122 mit einer ersten Geschwindigkeit bewegen, und einen zweiten Betriebsmodus auf, mit dem das Fenster 122 sich mit einer unterschiedlichen zweiten Geschwindigkeit weiter bewegen kann. Der erste Betriebsmodus und der zweite Betriebsmodus sind zur Kontrolle zumindest eines eingehenden Spannungswerts und/oder eines eingehenden Stromwerts konfiguriert. Diese Modi werden auf Basis des verarbeiteten Ausgangs aktiviert. Insbesondere ist der erste Modus zur Kontrolle zumindest eines eingehenden Spannungswerts und/oder eines eingehenden Stromwerts von der Batterie 110 konfiguriert, wodurch die Geschwindigkeit der Fensterbedienung kontrolliert wird. Demnach ist die erste Geschwindigkeit eine kontrollierte Geschwindigkeit, die durch Modulation eines eingehenden Spannungs/Stromwerts erhalten wird, während die unterschiedliche zweite Geschwindigkeit die Geschwindigkeit ist, die durch den unmodulierten Wert der eingehenden Spannung/des eingehenden Stroms von der Batterie 110 erhalten wird. Alternativ kann die Kontrolleinheit 106 im Allgemeinen auch mehrere Modi mit unterschiedlichen Geschwindigkeitswerten aufweisen. Demnach sind die Modi und eine entsprechende Kontrolle ihrer relevanten Spannungs/Stromwerte zusammen mit den relevanten Geschwindigkeitswerten keineswegs eingeschränkt. Die Aktivierung und der Betrieb dieser Modi werden später in der Anmeldung besprochen.
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Der an beiden Enden mit dem Fensterhebermotor 112 und der Batterie 110 verbundene Fensteraktivierungsschalter 102 ist zur Aktivierung der Einschaltung von Strom von der Batterie 110 zu dem System 100 konfiguriert. Insbesondere ist der Schalter 102 zur Variierung des Stromflusses von der Batterie 110 über die Kontrolleinheit 106 konfiguriert, im Gegensatz zu herkömmlichen Schalteinheiten, die keine Kontrolleinheiten aufweisen. 2 zeigt demnach die Konfiguration des Schalters ausführlicher. Der Schalter 102 weist deshalb als Teil der Schalteinheit 104 doppelte Schaltsperren auf, die es ermöglichen, dass der Schalter 102 in einen ersten gedrückten Zustand 202' und in einen zweiten gedrückten Zustand 202" gedrückt werden kann. Insbesondere liegt der erste gedrückte Zustand 202' vor, wenn der Fensteraktivierungsschalter 102 im Verhältnis zu einer vollen Schalterdrückung zur Hälfte gedrückt wird, während der zweite gedrückte Zustand 202" vorliegt, wenn der Fensteraktivierungsschalter 102 vollständig gedrückt wird. In Zuständen ohne Stromfluss bleibt der Schalter 102 in einem offenen Zustand 202. Obwohl die Abbildung den Schalter 102 mit doppelten gedrückten Zuständen 202' und 202" in Abwärtsrichtung zeigt, was im Allgemeinen zum Öffnen des Fensters 122 notwendig sein kann, können Konfigurationen innerhalb der Aspekte der vorliegenden Offenbarung den Schalter 102 mit ähnlichen Vorkehrungen in der Aufwärtsrichtung auch zum Schließen des Fensters aufweisen. In nicht gezeigten Ausführungsformen kann der Schalter 102 mehr als zwei gedrückte Zustände aufweisen, was der hierin offenbarten vorgeschlagenen Gesamtkonfiguration hinzugefügt wird.
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Es versteht sich, dass die beiden Betriebsmodi der Kontrolleinheit 106 den doppelten Schaltsperren oder den gedrückten Zuständen 202' und 202" des Fensteraktivierungsschalters 102 entsprechen und daher einen Anschluss für die Modulation eines eingehenden Stroms von der Batterie 110 bilden können. Im Betrieb drückt ein Benutzer den Schalter 102 entweder in den ersten gedrückten Zustand 202' oder in den zweiten gedrückten Zustand 202". Wenn eine kleine Fensteröffnung gewünscht ist, muss der Benutzer eventuell den Schalter 102 in dem ersten gedrückten Zustand 202' halten. Der in der Kontrolleinheit 106 angeordnete Sensor erfasst die Stellung des Schalters 102 und überträgt positionsabhängige Daten über Signale an die Zentraleinheit in der Kontrolleinheit 106. Anschließend wandelt die Zentraleinheit die empfangenen Signale der erfassten Stellung des Schalters 102 in ein kompatibles Format um, so dass die erfassten Positionswerte von dem im Speicher der Kontrolleinheit installierten Algorithmus gelesen werden können. Der Algorithmus verarbeitet nach dem Empfang der aufbereiteten Signale anschließend das erhaltene Signal über Berechnungsmethoden, durch die der Algorithmus entwickelt wird, und erzeugt letztendlich einen verarbeiteten Ausgang. Hier kann der erhaltene verarbeitete Ausgang Werte aufweisen, die von Berechnungen auf Basis eines vorab festgelegten und gespeicherten Geschwindigkeitswerts, mit dem sich das Fenster 122 bewegen soll, stammen, und der Algorithmus erzeugt folglich den entsprechenden Spannungs/Stromwert, bei dem es sich um einen modulierten Wert in Bezug auf den tatsächlichen, von der Batterie 110 erhaltenen Spannungs/Stromwert handelt. Wenn der modulierte Spannungs/Stromwert geschätzt ist, sendet die Kontrolleinheit 106 den modulierten Spannungs/Stromwert an den Fensterhebermotor 112 durch das Verbindungskabel 108. Entsprechend empfängt der Fensterhebermotor 112 den modulierten Spannungs/Stromwert und ermöglicht es dem Fensterhebermotor 112, die Schnecke 118 zu bedienen und mit einer geringeren Geschwindigkeit anzutreiben, so dass das Fenster 122 nach dem vorbestimmten und gespeicherten Geschwindigkeitswert und nicht nach dem vollen Ausmaß des Spannungs/Stromwerts der Batterie 110 reguliert wird. Dies ermöglicht ein Softstart-Merkmal des Fensterhebermotors 112 und des Fensters 122, wodurch die Mindeststrecke der Fensteraktivierung reduziert und die Kontrolle des Stopppunkts des Fensters erleichtert wird. Es versteht sich, dass in einer solchen Konfiguration das Softstart-Merkmal solange anwendbar sein kann, bis der Benutzer den Schalter 102 in dem ersten gedrückten Zustand 202' hält. Pulsdauermodulations(PDM)-Systeme können von der Kontrolleinheit 106 zur Modulation und Kontrolle eines eingehenden Spannungs- und/oder Stromwerts verwendet werden. Demnach können Fensterhebersysteme, wie das System 100, die Pulsdauermodulationstechniken anwenden, Subschalter- oder Subrelais aufweisen, um die Auswirkungen einer eingehenden Spannung und/oder eines Stroms durch Veränderung der elektrischen Verbindung mit einer schnellen Geschwindigkeit zu übertragen. Je länger der Subschalter im Verhältnis zu Auszeiten angeschaltet ist, desto höher ist der der Last zugeführte Strom, wobei die Last als Fensterregulierung zu verstehen ist. Solche Subschalterkonfigurationen und Einarbeitungen können durch die Kontrolleinheit 106 ermöglicht werden. Dazu kann die Kontrolleinheit 106 die Stellung des Schalters 102 erfassen und den Subschalter je nach der physikalischen Stellung der Sperre des Schalters 102 zusammen mit der erfassten Zeit, die durch den Timer fakultativ überwacht werden kann, verändern. Zusammenfassend ermöglicht PDM die Kontrolle und Modulation der Spannung und/oder des Stroms, die bzw. der durch die Batterie 110 erhalten wird. Techniken wie PDM und dergleichen zur Modulation eines Spannungs- und/oder Stromwerts sind dem Fachmann wohlbekannt und werden daher nicht weiter besprochen.
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Alternativ kann der Schalter 102 Fensterheberfunktionen aufweisen, im Zusammenhang mit den doppelten gedrückten Zuständen 202' und 202" des Schalters 102, auf Basis von bestimmten vorab festgelegten Zeitplänen. Ein solcher vorbestimmter Zeitplan kann eine zeitabhängige Fensterregulierung sein. Nach einem solchen Zeitplan kann jeder Fensterschließ- und Öffnungsvorgang ein Softstart-Merkmal für eine vorbestimmte anfängliche Zeitspanne, während der der Schalter 102 in eine bestimmte Stellung gedrückt wird, aufweisen. Der Timer in der Kontrolleinheit 106 kann die Speicherung der Zeitspanne, während der sich das Fenster mit einer entsprechenden vorab festgelegten Geschwindigkeit oder nach einem Geschwindigkeitsprofil bewegen muss, ermöglichen und er kann die Überwachung der Zeitspanne, während der der Schalter 102 gedrückt wird, ermöglichen. Ein anderer vorbestimmter Zeitplan kann auf der Strecke der Fensterbewegung beruhen. Dies kann durch einen vorbestimmten Streckenwert aktiviert werden, der in der Kontrolleinheit 106 gespeichert ist, so dass eine Aktivierung des Schalters 102 das Fenster 122 befähigen kann, sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit nur bis zu dem vorbestimmten Streckenwert über den modulierten Strom zu bewegen. Die vorbestimmte Strecke kann mit einem Positionssensor erfasst werden. Nach der vorbestimmten Strecke oder der vorbestimmten Zeitspanne kann das Fenster 122 wieder nach dem ursprünglichen unmodulierten Strom, der von der Batterie 110 zugeführt wird, bedient werden. Als Beispiel kann sich das Fenster 122 während der ersten Sperre des Schalters mit einer Geschwindigkeit von 5 mm/Sek. bis zu einer Zeitspanne von 5 Sekunden oder bis zu einer Strecke von 25 mm bewegen, während sich das Fenster 122 in der zweiten Sperre mit einer Geschwindigkeit von 10 mm/Sek. bis zu einer Zeitspanne von 3 Sekunden oder bis zu einer Strecke von 30 mm bewegen kann. Fakultativ kann der zweite gedrückte Zustand 202" Vorkehrungen zur normalen Bedienung des Fensters 122 wie aus herkömmlichen Anwendungen bekannt aufweisen, damit sich das Fenster 122 auch in die vollständig geschlossene oder offene Stellung ohne Strommodulation bewegen kann.
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Entsprechend kann der Schalter 102, wenn er mehrere Sperrstellungen hat, vorbestimmte Zeitpläne potentiell für jede Stellung aufweisen, so dass das Fenster 122 nach verschiedenen vorbestimmten Zeitplänen für jede Sperre funktionieren kann. Vorteilhaft können mehrere Schaltersperren die Kontrolle der Fensterstellung mit mehreren Bewegungsgeschwindigkeiten bis zu verschiedenen Wegstrecken oder bis zu verschiedenen Zeitwerten für jede Sperre ermöglichen. In einigen Ausführungsformen kann der Schalter 102 den Batteriestrom beim Drücken oder Loslassen des Schalters 102 stufenweise modulieren, so dass das Fenster sich mit einer höheren Geschwindigkeit bewegen kann, wenn er relativ stärker gedrückt wird, während es sich langsamer bewegt, wenn der Schalter relativ weniger gedrückt wird, oder umgekehrt.
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Darüber hinaus könnten im Fahrzeug Vorkehrungen für einen Benutzer vorgesehen werden, damit dieser die anfängliche Zeitspanne oder die vorbestimmte Strecke, für die das Fenster 122 eine Geschwindigkeit im Einklang mit dem über das System 100 zugeführten modulierten Strom erreicht, für jede Stellung des Schalters 102 eingeben und verändern kann. Die Fensterbedienungsgeschwindigkeit kann ebenfalls variiert werden. Wenn nur ein einzelner vorbestimmter Zeitplan für eine Fensterbedienung benötigt wird, kann der Schalter 102 nur eine einzelne Sperre aufweisen. Bei gewünschten Gelegenheiten kann der Benutzer den Schalter 102 sogar deaktivieren, einschließlich der oben genannten Funktionen, so dass der Schalter 102 auf gewöhnliche Weise zwischen zwei Modi wie in herkömmlichen Anwendungen bedient werden kann.
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Das oben aufgeführte System wird in dem Fließdiagramm in 3, die ein beispielhaftes Fensterregulierungsverfahren 300 zeigt, weiter erläutert. Es versteht sich, dass die hier durch das Fließdiagramm vorgestellte Methode mit der in Verbindungmit 1 besprochenen Methode identisch ist.
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In Stadium 302 erfasst die Kontrolleinheit 106, die Teil der Schalteinheit 104 darstellt, nach Aktivierung des Fensteraktivierungsschalters 102 die Stellung des Schalters 102 durch einen Positionssensor in der Kontrolleinheit 106. Wenn erfasst wird, dass der Schalter 102 bis zu dem ersten gedrückten Zustand 202' gedrückt wurde, sendet der Sensor ein entsprechendes Eingangssignal an die Kontrolleinheit 106 in Stufe 304. In Stufe 306 wandelt die Kontrolleinheit 106 über die Zentraleinheit die eingehende Signalinformation in ein kompatibles Format um, so dass dieses für den installierten Algorithmus lesbar wird. Als Teil der Verarbeitung verarbeitet der Algorithmus das Signal und erstellt einen verarbeiteten Ausgang, der ein erforderliches Ausmaß der Spannungs/Strommodulation an dem eingehenden Spannungs/Stromwert von der Batterie 110 ermittelt. Insbesondere erfolgt dies auf Basis eines vorbestimmten Ausmaßes der zur Fensterregulierung erforderlichen Bewegungsgeschwindigkeit. Das aufbereitete Signal wird dann an den Fensterhebermotor 112 weitergeleitet, so dass der Fensterhebermotor 112 die Geschwindigkeit des Fensters 122 auf Basis des modulierten Spannungs/Stromwerts regulieren kann, wobei die Weiterleitung in Stufe 308 erfolgt. Anschließend reguliert der Fensterhebermotor 112 in Stufe 310 die Fensterbedienung durch Bedienung des Fensters im Einklang mit der Eingabe eines Benutzers des Systems 100. Wenn der Schalter 102 danach vollständig gedrückt wird, würde sich das Fenster über die gesamte Strecke entweder in die vollständig geschlossene oder in die vollständig offene Stellung bewegen.
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Ein Vorteil der vorliegenden Offenbarung, die ein Softstart-Merkmal zur Kontrolle der Bewegungen des Fensters 122 verwendet, ist die bessere Benutzerkontrolle der Fensterstellungen über kleine Strecken und/oder kurze Aktivierungen. Das Softstart-Merkmal in dem System 100 verbessert auch die Haltbarkeit des Systems durch Reduzierung von Belastungen des Fensterhebermotors, wie beispielsweise des Fensterhebermotors 112, bei harten Fensterstarts. Softstart-Merkmale wie das offenbarte können für potentielle Haltbarkeitsverbesserungen und/oder zur Vermeidung von Vibrationsproblemen umgesetzt werden. Beispielsweise können Geräusche und Glasvibration beim Starten des Fensterhebermotors 112 beim Ausziehen der Kopfdichtungen des Fensters minimiert werden. Ferner könnte die Reduzierung der Spannungs/Stromaufnahme des Fensterhebermotors auch zur Verlangsamung des Fensters 122 in der Nähe eines harten Stopps oder auf halber Strecke verwendet werden. Die Verlangsamung des Fensters 122 vor einem harten oberen/unteren Anschlag oder in die Fensterdichtungen kann auch die Belastung des Systems 100 reduzieren und unerwünschte Geräusche, Vibrationen und Härte im Zusammenhang mit dem harten physikalischen Kontakt mit einer Fensterdichtung verhindern. Die Verlangsamung des Fensters in empfindlichen Stellen irgendwo auf der Strecke kann eine robustere Umsetzung von Algorithmen zur Verhinderung von Einklemmen ermöglichen, insbesondere in Fällen, in denen gesetzliche Vorschriften eingehalten werden müssen.
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Die Spezifikation hat eine Anzahl von spezifischen beispielhaften Ausführungsformen aufgeführt, aber der Fachmann wird verstehen, dass Abwandlungen dieser Ausführungsformen bei der Umsetzung des Gegenstands der Offenbarung in bestimmten Umsetzungen und Umgebungen natürlich vorkommen. Es versteht sich ferner, dass eine solche Abwandlung und andere in den Umfang der Offenbarung fallen. Weder diese möglichen Abwandlungen noch die oben erwähnten bestimmten Beispiele sollen den Umfang der Offenbarung einschränken. Stattdessen wird der Umfang der beanspruchten Erfindung alleine durch die unten aufgeführten Ansprüche definiert.
