DE102015211366A1 - Vorrichtung mit einer elektrischen Scheibenheizung für eine Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs sowie mit einem kapazitiven Näherungssensor - Google Patents

Vorrichtung mit einer elektrischen Scheibenheizung für eine Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs sowie mit einem kapazitiven Näherungssensor Download PDF

Info

Publication number
DE102015211366A1
DE102015211366A1 DE102015211366.3A DE102015211366A DE102015211366A1 DE 102015211366 A1 DE102015211366 A1 DE 102015211366A1 DE 102015211366 A DE102015211366 A DE 102015211366A DE 102015211366 A1 DE102015211366 A1 DE 102015211366A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heating
window
sensor
proximity sensor
heater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102015211366.3A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102015211366B4 (de
Inventor
Holger Würstlein
Florian Pohl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brose Fahrzeugteile SE and Co KG filed Critical Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority to DE102015211366.3A priority Critical patent/DE102015211366B4/de
Publication of DE102015211366A1 publication Critical patent/DE102015211366A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102015211366B4 publication Critical patent/DE102015211366B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/945Proximity switches
    • H03K17/955Proximity switches using a capacitive detector
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/84Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96Touch switches
    • H03K2217/9607Capacitive touch switches
    • H03K2217/960755Constructional details of capacitive touch and proximity switches
    • H03K2217/96078Sensor being a wire or a strip, e.g. used in automobile door handles or bumpers

Landscapes

  • Window Of Vehicle (AREA)

Abstract

Es wird eine Vorrichtung angegeben, die einen kapazitiven Näherungssensor (2), eine elektrischen Scheibenheizung (3) für eine Fensterscheibe (1) eines Kraftfahrzeugs sowie einen Träger (1) umfasst, wobei an oder in dem letzten die Scheibenheizung (3) und der Näherungssensor (2) zumindest teilweise befestigt sind,. Der Näherungssensor (2) umfasst mindestens eine Sensorelektrode (4) sowie mindestens eine Sensorzuleitung (5), mit der die Sensorelektrode (4) verbunden ist. Die Scheibenheizung (3) umfasst mindestens einen Heizleiter (7) sowie mindestens zwei Heizungszuleitungen (8), mit denen der oder jeder Heizleiter (7) beidendseitig verbunden ist. Die oder jede Sensorzuleitung (5) ist derart zwischen den Heizungszuleitungen (8) angeordnet, dass die oder jede Sensorzuleitung (5) durch die Heizungszuleitungen (8) elektrisch abgeschirmt ist

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer elektrischen Scheibenheizung für eine Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs, mit einem kapazitiven Näherungssensor und mit einem Träger, an oder in dem die Scheibenheizung und der Näherungssensor zumindest teilweise befestigt sind. Eine solche Vorrichtung ist aus DE 20 2006 004 053 U1 bekannt.
  • Bei der bekannten Vorrichtung ist der Träger, an dem die Scheibenheizung und der kapazitive Näherungssensor gemeinsam befestigt sind, durch die Fensterscheibe selbst gebildet. Die in die Fensterscheibe integrierte Scheibenheizung umfasst mehrere Heizdrähte, die jeweils beidendseitig mit Stromversorgungsleitungen verbunden sind. Der kapazitive Näherungssensor umfasst eine Sensorelektrode. Zusätzlich zu den Heizdrähten der Scheibenheizung und zu der Sensorelektrode des Näherungssensors sind in der Scheibe zwei Schirmungselektroden integriert, die die Sensorelektrode seitlich und fahrzeuginnenseitig flankieren und somit elektrisch abschirmen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art zu vereinfachen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte und teils für sich gesehen erfinderische Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst einerseits eine elektrische Scheibenheizung für eine Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs. Andererseits umfasst die Vorrichtung einen kapazitiven Näherungssensor.
  • Die Scheibenheizung umfasst mindestens einen Heizleiter, der beidendseitig mit mindestens zwei Heizungszuleitungen elektrisch verbunden ist. Die Heizungszuleitungen sind durch elektrische Leiter gebildet, über die der Heizleiter im Betrieb der Scheibenheizung bestimmungsgemäß mit einem elektrischen Heizstrom beaufschlagt wird. Der Begriff „Heizleiter“ bezeichnet allgemein einen elektrischen Leiter (insbesondere Draht) aus Metall oder einem nicht-metallischen leitfähigen Material, der durch Formgebung und/oder Materialwahl einen hinreichend hohen ohmschen Widerstand aufweist, so dass die unter Bestromung des Heizleiters auftretenden ohmschen Verluste zu einer nennenswerten, zur Vermeidung von Kondensation und Eisbildung auf der Fensterscheibe ausreichenden Wärmeerzeugung führen. Der ohmsche Widerstand des Heizleiters ist dabei insbesondere wesentlich größer als der ohmsche Widerstand der Heizungszuleitungen.
  • Der kapazitive Näherungssensor umfasst mindestens eine Sensorelektrode sowie mindestens eine Sensorzuleitung. Auch bei der Sensorzuleitung handelt es sich um einem elektrischen Leiter, über den die Sensorelektrode mit einem elektrischen Spannungssignal belegbar ist oder über den ein in der Sensorelektrode unter Wirkung eines externen elektrischen Feldes induziertes Spannungs- oder Stromsignal abgreifbar ist.
  • Ein weiterer Bestandteil der Vorrichtung ist schließlich ein elektrisch isolierender Träger, an oder in dem sowohl die Scheibenheizung als auch der Näherungssensor zumindest teilweise befestigt sind. Der Träger trägt also mindestens einen Teilabschnitt der Heizungszuleitungen sowie mindestens einen Teilabschnitt der mindestens einen Sensorzuleitung. Die oder jede Sensorzuleitung ist dabei derart zwischen den Heizungszuleitungen auf oder in dem Träger angeordnet, dass die Sensorzuleitung durch die Heizungszuleitungen elektrisch abgeschirmt ist.
  • Erfindungsgemäß werden die Heizungszuleitungen also nicht nur – wie üblich – zur elektrischen Versorgung des mindestens einen Heizleiters genutzt, sondern zusätzlich auch als Schirmung für die mindestens eine Sensorzuleitung. Infolge dieser Doppelfunktion der Heizungszuleitungen entfallen separate Schirmungselektroden für den Näherungssensor, was eine kompakte und materialsparende Realisierung der Vorrichtung ermöglicht.
  • Vorzugsweise sind die Heizungszuleitungen kapazitiv mit Masse gekoppelt. Dadurch wird eine für Wechselspannungen effektive Abschirmfunktion der Heizungszuleitungen besonders einfach und effizient umgesetzt, ohne den Betrieb der (üblicherweise mit Gleichstrom gespeisten) Scheibenheizung zu beeinträchtigen. Abweichend hiervon ist eine der beiden Heizungszuleitungen dauerhaft und galvanisch mit Masse verbunden. Die andere Heizungszuleitung ist entweder – wie vorstehend beschrieben – kapazitiv mit Masse gekoppelt oder mittels einer Schalteinrichtung temporär galvanisch mit Masse verbindbar, um die Schirmungswirkung zu realisieren. Als Massepol wird in allen Fällen insbesondere die Karosserie des Fahrzeugs genutzt.
  • Grundsätzlich ist im Rahmen der Erfindung möglich, die Scheibenheizung und den Näherungssensor unabhängig voneinander – und damit insbesondere auch gleichzeitig miteinander – zu betreiben. Um eine unerwünschte elektrische Wechselwirkung zwischen der Scheibenheizung und dem Näherungssensor – und somit eine etwaige Störung des Näherungssensors durch den Betrieb der Scheibenheizung – auf einfache Weise effektiv auszuschließen, sind Scheibenheizung und der Näherungssensor in vorteilhafter Ausführung der Erfindung aber funktional gekoppelt, so dass die Scheibenheizung nur dann betrieben wird, wenn der Näherungssensor inaktiv ist. Sobald und solange dagegen der Näherungssensor aktiviert ist, wird die Zufuhr des Heizstroms unterbrochen. Die Heizungszuleitungen übernehmen so lange ausschließlich die Abschirmfunktion für die mindestens eine Sensorzuleitung, bis der Näherungssensor wieder deaktiviert wird. Vorzugsweise ist der Näherungssensor als Bestandteil eines Einklemmschutzsystems zur Überwachung des Schließspalts der Fensterscheibe eingesetzt. In diesem Fall ist der Näherungssensor zweckmäßigerweise nur während eines jeden Schließvorgangs aktiv, in dem die Fenster – insbesondere durch einen motorischen Fensterheber – aus ganz oder teilweise geöffneter Stellung in Richtung auf ihre Schließstellung verfahren wird. Entsprechend wird die Scheibenheizung für die Dauer eines jeden Schließvorgangs – sofern sie vorher aktiv war – ausgeschaltet.
  • In zweckmäßiger Ausführung der Erfindung umfassen sowohl die Scheibenheizung als auch der Näherungssensor eine Steuereinheit. Im Fall Scheibenheizung dient die Steuereinheit zur Erzeugung des Heizstroms für den mindestens einen Heizleiter. Im Fall des Näherungssensors dient die Steuereinheit zur Ansteuerung der mindestens einen Sensorelektrode und zur Auswertung des mittels der Sensorelektrode erfassten Sensorsignals.
  • Im Rahmen der Erfindung können die der Scheibenheizung und dem Näherungssensor jeweils zugeordneten Steuereinheiten grundsätzlich durch voneinander getrennte Geräte gebildet sein, die entweder unabhängig voneinander arbeiten oder in der vorstehend beschriebenen Weise funktional gekoppelt sind. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung aber eine gemeinsame Steuereinheit, in der sowie die Funktionalität zum Betrieb der Scheibenheizung als auch die Funktionalität zum Betrieb des Näherungssensors integriert sind. Diese Steuereinheit beaufschlagt somit einerseits den mindestens einen Heizleiter mit dem Heizstrom und steuert andererseits auch die mindestens eine Sensorelektrode an. Die der Scheibenheizung und/oder dem Näherungssensor zugeordnete Steuereinheit kann des Weiteren optional auch noch zur Ausführung weiterer Steuerfunktion (z.B. der Ansteuerung eines Türschlosses oder eines elektromotorischen Fensterhebers) eingerichtet sein. Insbesondere kann die Funktionalität zur Ansteuerung der Scheibenheizung und/oder des Näherungssensors somit im Rahmen der Erfindung auch in einem Türsteuergerät oder einer Fensterheberelektronik integriert sein.
  • Die Zusammenfassung der Funktionalität zum Betrieb der Scheibenheizung und des Näherungssensors ermöglicht eine besonders einfache und kompakte Realisierung der Vorrichtung. Zudem ist hierdurch auch die vorstehend beschriebene funktionale Kopplung der Scheibenheizung und des Näherungssensors besonders einfach, effizient und zuverlässig realisierbar.
  • In bevorzugter Ausbildung der Erfindung sind die Heizungszuleitungen als Flachleiter ausgebildet, d.h. als elektrische Leiter mit flacher, bandartiger Form. Die Heizungszuleitungen sind hierbei insbesondere stapelartig, quer zu ihrer jeweiligen Flächenausdehnung übereinander angeordnet, so dass die mindestens eine Sensorzuleitung sandwichartig zwischen den Heizungszuleitungen aufgenommen ist. Auf diese Weise ist eine besonders gute elektrische Abschirmung der mindestens einen Sensorzuleitung realisiert.
  • Im Rahmen der Erfindung können die Heizungszuleitungen grundsätzlich auch einen andersartigen Leiterquerschnitt aufweisen. So können die Heizungszuleitungen beispielsweise durch Drahtleitungen mit rundem oder etwa quadratischem Leiterquerschnitt gebildet sein. Um die mindestens eine Sensorzuleitung vollumfänglich abzuschirmen, sind in diesem Fall zweckmäßigerweise mehr als zwei Heizungszuleitungen vorgesehen, die zu zwei Leitersträngen (nämlich einem positiven und einem negativen Leiterstrang) zusammengeschaltet sind. Zusätzlich oder alternativ sind die (wiederum mit rundem oder etwa quadratischem Leiterquerschnitt versehenen) Heizungszuleitungen in einer zweidimensionalen Struktur, z.B. einer Netzstruktur oder einer Mäanderstruktur, auf dem Träger verlegt, so dass wiederum eine sandwichartige Leiterkonfiguration aus äußeren Heizungszuleitungen und der mindestens einen dazwischen angeordneten Sensorzuleitung gebildet ist.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Heizungszuleitungen und die mindestens eine Sensorzuleitung jeweils durch eine optisch transparente, elektrisch leitende Beschichtung, z.B. aus Indiumzinnoxid gebildet, um ästhetischen und/oder sicherheitstechnischen Bedürfnissen besonders gut Rechnung zu tragen. Bei Verwendung von optisch transparentem Materials für die Heizungszuleitungen und die mindestens eine Sensorzuleitung können diese Zuleitungen insbesondere auf oder in der zugeordneten Fahrzeugscheibe angeordnet werden, ohne dass das Sichtfeld durch diese Fensterscheibe beeinträchtigt wird.
  • In einer bevorzugten Ausführung der Vorrichtung ist der Träger, an dem die Komponenten der Scheibenheizung und des Näherungssensors zumindest teilweise befestigt und in der vorstehend beschriebenen Weise zueinander angeordnet sind, durch die Fensterscheibe selbst gebildet. Die Fensterscheibe bildet in diesem Fall also einen integralen Bestandteil der Vorrichtung. Der mindestens eine Heizleiter, die mindestens eine Sensorelektrode und die Heizungs- bzw. Sensorzuleitungen sind dabei insbesondere direkt in die Fensterscheibe eingegossen oder durch Kleben oder Beschichtung auf eine Oberfläche der Fensterscheibe aufgebracht.
  • In einer alternativen Ausführung der Erfindung ist als Träger eine Folie eingesetzt, auf oder in der die Heizungs- bzw. Sensorzuleitungen in der vorstehend beschriebenen Weise fixiert und zueinander angeordnet sind, und die bestimmungsgemäß auf der Fensterscheibe aufgebracht wird. Die Fensterscheibe selbst ist in dieser Ausführungsform kein Träger im Sinne der Erfindung und auch kein Bestandteil der Vorrichtung, da die definierende Funktion des Trägers, die Heizungs- bzw. Sensorzuleitungen relativ zueinander zu fixieren, so dass die vorstehend beschriebene Abschirmwirkung erzielt ist, bereits allein schon durch die Folie sichergestellt ist.
  • In oder auf dieser Folie sind vorzugsweise auch der mindestens eine Heizleiter und/oder die mindestens eine Sensorelektrode fixiert. Die Heizungs- bzw. Sensorzuleitungen, sowie gegebenenfalls der mindestens eine Heizleiter und/oder die mindestens eine Sensorelektrode sind insbesondere durch Kalt- oder Heißlaminieren, eine Spritz- oder Klebetechnik oder durch Beschichtung auf der Folie fixiert.
  • Als Beschichtung wird allgemein ein Prozess verstanden, bei dem das Material der Heizungs- bzw. Sensorzuleitungen z.B. aus einer flüssigen oder gasförmigen Phase, aus einem Plasma oder einem granularen Medium zur Bildung eines dauerhaften und zusammenhängenden Films auf der Oberfläche des jeweiligen Trägers abgeschieden wird. Die Beschichtung erfolgt beispielsweise durch Bedampfen, Flammspritzen, Sputtern oder einem Verfahren der Galvanotechnik.
  • Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigen:
  • 1 in schematischer Draufsicht eine Vorrichtung mit einem kapazitiven Näherungssensor und einer Scheibenheizung sowie mit einer Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs, auf der Leiterstrukturen des Näherungssensors und der Scheibenheizung durch Beschichtung aufgebracht sind,
  • 2 in einem Querschnitt II-II gemäß 1 einen Ausschnitt der Fensterscheibe sowie zwei Sensorzuleitungen des Näherungssensors und zwei Heizungszuleitungen der Scheibenheizung, und
  • 3 in Darstellung gemäß 2 eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung, bei der die Sensorzuleitungen und die Heizungszuleitungen in die Fensterscheibe eingebettet sind.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist eine Fensterscheibe 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, in die ein kapazitiver Näherungssensor 2 und eine Scheibenheizung 3 teilweise integriert sind. Die Fensterscheibe 1 – bei der insbesondere um eine Seitenscheibe des Fahrzeugs, alternativ beispielsweise um ein Schiebedach oder ein Panoramadach handelt – ist mittels einer elektromotorischen Stellvorrichtung (Fensterheber) automatisch und reversibel zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verfahrbar.
  • Der kapazitive Näherungssensor 2 umfasst zwei Sensorelektroden 4, zwei Sensorzuleitungen 5 sowie eine Steuereinheit 6. Jede der beiden Sensorelektroden 4 ist über jeweils eine der beiden Sensorzuleitungen 5 mit der Steuereinheit 6 elektrisch verbunden.
  • Die Scheibenheizung 3 umfasst eine Anzahl von (in dargestellten Beispiel fünf) metallischen Heizleitern 7 sowie zwei Heizungszuleitungen 8. Jeder der beiden Heizleiter 7 ist an einem Ende mit einer der beiden Heizungszuleitungen 8, und mit dem anderen Ende mit der anderen der beiden Heizungszuleitungen 8 elektrisch verbunden. Bestandteil der Scheibenheizung 3 ist schließlich auch die Steuereinheit 6, die als gemeinsame Steuereinheit des Näherungssensors 2 und der Scheibenheizung 3 sowohl die Sensorelektroden 4 als auch die Heizleiter 7 ansteuert.
  • Die Fensterscheibe 1 fungiert als Träger für die Sensorelektroden 4, die Heizleiter 7 sowie Teile der Sensorzuleitungen 5 und der Heizungszuleitungen 8. Im Bereich der Fensterscheibe 1 sind die Sensorzuleitungen 5 und die Heizungszuleitungen 8 als in Flachleiter (bandartige Leiterstreifen) ausgeführt. An einem unteren Rand der Fensterscheibe 1 gehen diese Flachleiter jeweils in Drahtleitungen über, die ihrerseits mit der außerhalb der Fensterscheibe 1 angeordneten Steuereinheit 6 verbunden sind.
  • Im Bereich der Fensterscheibe 1 sind die Sensorzuleitungen 5 und Heizungszuleitungen 8 durch Beschichtung auf die Fensterscheibe 1 aufgebracht, dass die beiden Sensorzuleitungen 5 – wie in 2 dargestellt – nebeneinander (koplanar) in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Die Heizungszuleitungen 8 sind – quer zu der Flächenausdehnung der Sensorzuleitungen 5 und Heizungszuleitungen 8 – parallelversetzt zu den Sensorzuleitungen 5 angeordnet, so dass die Sensorzuleitungen 5 sandwichartig zwischen den beiden Heizungszuleitungen 8 liegen. Die Heizungszuleitungen 8 sind dabei wesentlich breiter ausgeführt ausgeführt als die Sensorzuleitungen 5, so dass die Heizungszuleitungen 8 die Sensorzuleitungen 5 in Querrichtung der Leiterflächen beidseitig überragen.
  • Vorzugsweise sind die beiden Heizungszuleitungen 8 fluchtend, also quer zu der Flächenausdehnung der Sensorzuleitungen 5 und Heizungszuleitungen 8 vollständig überlappend angeordnet. Lediglich aus Darstellungsgründen sind die Heizungszuleitungen 8 in 1 querversetzt abgebildet.
  • Die Sensorzuleitungen 5 und die Heizungszuleitungen 8 sind durch eine oder mehrere Zwischenschichten 9 aus einem transparenten, elektrisch nicht-leitenden Material gegeneinander isoliert. Durch eine außenseitige (d.h. von der Fensterscheibe 1 abgewandte) Endschicht 10 aus transparentem, elektrisch nicht-leitenden Material ist die gesamte in 2 gezeigte Leiterkonfiguration nach außen hin elektrisch isoliert sowie vor mechanischer Beschädigung und Korrosion geschützt. Die Sensorzuleitungen 5, die Heizungszuleitungen 8, die Zwischenschichten 9 und die Endschicht 10 sind nacheiander durch Beschichtung auf die Fensterscheibe 1 aufgebracht.
  • Der Näherungssensor 2 ist der Fensterscheibe 1 als Bestandteil eines Einklemmschutzsystems zugeordnet, durch welches bei einem automatischen Schließvorgang der Fensterscheibe 1 das Einklemmen eines Hindernisses (Körperteils oder Gegenstands) zwischen der sich schließenden Fensterscheibe 1 und dem Fensterrahmen der zugeordneten Fahrzeugtür oder – bei einer rahmenlosen Fahrzeugtür – dem Fahrzeugdach verhindert wird. Dazu legt die Steuereinheit 6 im Betrieb des Näherungssensors 2 an eine der beiden Sensorelektroden 4 (nachfolgend auch als Sendeelektrode bezeichnet) eine elektrische Wechselspannung (nachfolgend auch als Sendesignal) an, unter deren Wirkung sich in dem zwischen dem oberen Scheibenrand und dem Fensterrahmen bzw. Fahrzeugdach ein elektrisches Feld ausbildet. Durch dieses elektrische Feld wird in der anderen Sensorelektrode 4 (Empfängerelektrode) ein Verschiebestrom induziert, der nachfolgend auch als Sensor- oder Empfangssignal bezeichnet ist. Die beiden Sensorelektroden 4 bilden somit einen Kondensator, dessen elektrische Eigenschaften maßgeblich durch eine zugeordnete Kapazität bestimmt sind. Als Maß für die Kapazität erfasst die Steuereinheit 6 die Stärke des Verschiebestroms.
  • Die Funktion des Näherungssensors 2 beruht auf dem physikalischen Effekt, dass ein in den Bewegungsbereich der Fensterscheibe 1 eingebrachtes Hindernis durch Wechselwirkung mit dem elektrischen Feld des Näherungssensors 2 die messbare Kapazität beeinflusst. Bei Detektion einer entsprechenden Kapazitätsänderung gibt die Steuereinheit 6 ein Auslösesignal an die Stellvorrichtung der Fensterscheibe 1 aus, aufgrund der die letztere den automatischen Schließvorgang abbricht und entsprechend die Scheibenbewegung stoppt, reversiert oder zumindest verlangsamt. Der Näherungssensor 2 ist nur während eines jeden automatischen Schließvorgangs der Fensterscheibe 1 in Betrieb.
  • Im Betrieb der Scheibenheizung 3 belegt die Steuereinheit 6 die Heizleiter 7 mit einem (nachfolgend auch als Heizstrom bezeichneten) Gleichstrom. Die aufgrund dieses Heizstroms infolge ohmscher Verluste in den Heizleitern 7 erzeugte Wärme verhindert das Auffrieren oder die Kondensation von Feuchte auf der Oberfläche der Fensterscheibe 1 oder beseitigt eine bereits vorhandene Eis- oder Kondensatschicht. Die Scheibenheizung 3 kann durch einen Fahrzeuginsassen durch Übermittlung eines entsprechenden Stellbefehls an die Steuereinheit 6 eingeschaltet werden und bleibt im Regelfall solange aktiv, bis sie von dem Fahrzeuginsassen wieder ausgeschaltet wird.
  • Die Sensorzuleitungen 5 dienen der Übertragung des Sendesignals von Steuereinheit 6 zu der als Sendeelektrode wirkenden Sensorelektrode 4 und der Übertragung des Empfangssignals von der als Empfängerelektrode wirkenden Sensorelektrode 4 an die Steuereinheit 6. Die Heizungszuleitungen 8 dienen im Betrieb der Scheibenheizung 3 zur Übertragung des Heizstroms von der Steuereinheit 6 an die Heizleiter 7. Im Betrieb des Näherungssensors 2 bewirken die Heizungszuleitungen 8 andererseits eine elektrische Schirmung der dazwischenliegenden Sensorzuleitungen 5. Hierzu sind die Heizungszuleitungen 8 jeweils kapazitiv mit Masse 12 gekoppelt.
  • Die Steuereinheit 1 umfasst in bevorzugter Ausführung einen Mikrocontroller mit einer darin lauffähig installierten Software (Firmware), die die Funktionalität der Steuereinheit 6 zum Betrieb des Näherungssensors 2 und der Scheibenheizung 3 implementiert. In alterativer Ausführung ist die Steuereinheit 6 durch einen nicht-programmierbaren Schaltkreis, insbesondere einen ASIC, gebildet.
  • Als gemeinsame und einzige Steuereinheit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung steuert die Steuereinheit 6 sowohl den Näherungssensor 2 als auch die Scheibenheizung 3. Sie koppelt außerdem die Scheibenheizung 3 und den Näherungssensor 2 funktional, indem sie die Scheibenheizung 3 und den Näherungssensor 2 stets alternativ und niemals gleichzeitig betreibt. Sobald und solange die Fensterscheibe 1 automatisch geschlossen wird und somit zur Realisierung der Einklemmschutzfunktion der Näherungssensor 2 aktiviert wird, schaltet die Steuereinheit 6 die Scheibenheizung 3 zumindest vorübergehend ab, um eine Störung des Näherungssensors 2 durch den in den Heizungszuleitungen 8 fließenden Heizstrom auszuschließen. Die vorübergehende Ausschaltung der Scheibenheizung 3 während des Schließvorgangs ist aufgrund der vergleichsweise hohen Trägheit der Heizwirkung für einen Fahrzeuginsassen nicht wahrnehmbar und schränkt die Funktionalität der Scheibenheizung 3 daher nicht ein.
  • In 3 ist eine alternative Ausführungsform der vorstehend beschriebenen Vorrichtung dargestellt. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 1 und 2 sind hier die Sensorzuleitungen 5 und die Heizungszuleitungen 8 nicht auf die Fensterscheibe 1 aufgebracht, sondern direkt in die Fensterscheibe 1 eingebettet.
  • In beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung bildet die Fensterscheibe 1 selbst den Träger, auf dem die Sensorelektroden 4, die Heizleiter 7 sowie Teile der Sensorzuleitungen 5 und der Heizungszuleitungen 8 unmittelbar fixiert sind. In einer nicht explizit dargestellten Alternativausführung der Erfindung sind die Sensorelektroden 4, die Heizleiter 7 sowie die Teile der Sensorzuleitungen 5 und der Heizungszuleitungen 8 stattdessen auf einer flexiblen und bevorzugt transparenten (Träger-)Folie aufgebracht, die insbesondere auch die Sensorzuleitungen 5 und die Heizungszuleitungen 8 in der vorstehend beschriebenen, sandwichartigen Anordnung fixiert. Diese Folie 12 ist hierbei im Ganzen – zusammen mit den darauf fixierten Leiterstrukturen der Vorrichtung – auf der Fensterscheibe 1 aufgebracht.
  • Die Erfindung wird an den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen besonders deutlich, ist aber gleichwohl auf diese Ausführungsbeispiele nicht beschränkt. Vielmehr können zahlreiche weitere Ausführungsformen der Erfindung aus den Ansprüchen und der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fensterscheibe
    2
    Näherungssensor
    3
    Scheibenheizung
    4
    Sensorelektroden
    5
    Sensorzuleitungen
    6
    Steuereinheit
    7
    Heizleiter
    8
    Heizungszuleitungen
    9
    Zwischenschicht
    10
    Endschicht
    11
    Masse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 202006004053 U1 [0001]

Claims (9)

  1. Vorrichtung mit einem kapazitiven Näherungssensor (2), mit einer elektrischen Scheibenheizung (3) für eine Fensterscheibe (1) eines Kraftfahrzeugs und mit einem Träger (1), an oder in dem die Scheibenheizung (3) und der Näherungssensor (2) zumindest teilweise befestigt sind, – wobei der Näherungssensor (2) mindestens eine Sensorelektrode (4) sowie mindestens eine Sensorzuleitung (5) umfasst, mit der die Sensorelektrode (4) verbunden ist, – wobei die Scheibenheizung (3) mindestens einen Heizleiter (7) sowie mindestens zwei Heizungszuleitungen (8) umfasst, mit denen der oder jeder Heizleiter (7) beidendseitig verbunden ist, wobei die oder jede Sensorzuleitung (5) derart zwischen den Heizungszuleitungen (8) angeordnet ist, dass die oder jede Sensorzuleitung (5) durch die Heizungszuleitungen (8) elektrisch abgeschirmt ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Heizungszuleitungen (8) kapazitiv mit Masse verbunden ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Näherungssensor (2) und die Scheibenheizung (3) funktional gekoppelt sind, so dass die Scheibenheizung (3) nur aktiv ist, wenn der Näherungssensor (2) inaktiv ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Scheibenheizung (3) und der Näherungssensor (2) eine gemeinsame Steuereinheit (6) umfassen.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Heizungszuleitungen (8) jeweils als Flachleiter ausgebildet sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Heizungszuleitungen (8) und/oder die mindestens eine Sensorzuleitung (5) zumindest teilweise als optisch transparente, elektrisch leitende Beschichtungen ausgebildet sind.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Träger durch die zu heizende Fensterscheibe (1) gebildet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Träger durch eine auf die zu heizende Fensterscheibe (1) aufklebbare Folie gebildet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, für eine bewegliche Fensterscheibe (1) des Kraftfahrzeugs, wobei der Näherungssensor (2) einen Bestandteil eines Einklemmschutzsystems bildet.
DE102015211366.3A 2015-06-19 2015-06-19 Vorrichtung mit einer elektrischen Scheibenheizung für eine Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs sowie mit einem kapazitiven Näherungssensor Active DE102015211366B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015211366.3A DE102015211366B4 (de) 2015-06-19 2015-06-19 Vorrichtung mit einer elektrischen Scheibenheizung für eine Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs sowie mit einem kapazitiven Näherungssensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015211366.3A DE102015211366B4 (de) 2015-06-19 2015-06-19 Vorrichtung mit einer elektrischen Scheibenheizung für eine Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs sowie mit einem kapazitiven Näherungssensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102015211366A1 true DE102015211366A1 (de) 2016-12-22
DE102015211366B4 DE102015211366B4 (de) 2022-10-27

Family

ID=57467157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015211366.3A Active DE102015211366B4 (de) 2015-06-19 2015-06-19 Vorrichtung mit einer elektrischen Scheibenheizung für eine Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs sowie mit einem kapazitiven Näherungssensor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015211366B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018220288A1 (de) * 2018-11-26 2020-05-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Widerstandsheizschichtaufbau und Verfahren zur Herstellung
DE102019202433A1 (de) * 2019-02-22 2020-08-27 Witte Automotive Gmbh Heizvorrichtung und Verfahren zum Betrieb der Heizvorrichtung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202006004053U1 (de) 2006-03-15 2007-07-26 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg Kraftfahrzeugbetätigungsvorrichtung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3111696A1 (de) 1981-03-25 1982-10-07 FHN-Verbindungstechnik GmbH, 8501 Eckental "glasscheibe fuer ein motorbetriebenes versenkbares kraftfahrzeugfenster, mit einem eine sicherheits-steuerschaltung ansteuerndem beruehrungsfuehler an ihrem oberen rand"
BE1021978B1 (fr) 2013-12-13 2016-02-01 Agc Glass Europe Vitrage automobile

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202006004053U1 (de) 2006-03-15 2007-07-26 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg Kraftfahrzeugbetätigungsvorrichtung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018220288A1 (de) * 2018-11-26 2020-05-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Widerstandsheizschichtaufbau und Verfahren zur Herstellung
DE102018220288B4 (de) * 2018-11-26 2021-01-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Widerstandsheizschichtaufbau und Verfahren zur Herstellung
DE102019202433A1 (de) * 2019-02-22 2020-08-27 Witte Automotive Gmbh Heizvorrichtung und Verfahren zum Betrieb der Heizvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015211366B4 (de) 2022-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2033313B1 (de) Einklemmsensor
EP2082483B1 (de) Einklemmsensor
EP3036833B1 (de) Einrichtung zum berührungslosen betätigen einer fahrzeugtür
DE3111696A1 (de) "glasscheibe fuer ein motorbetriebenes versenkbares kraftfahrzeugfenster, mit einem eine sicherheits-steuerschaltung ansteuerndem beruehrungsfuehler an ihrem oberen rand"
EP2214187B1 (de) Versenkbare Bedieneinrichtung für ein Elektrogerät und Bedienverfahren
DE102014107559A1 (de) Sensoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102007008833A1 (de) Transparente Scheibe mit einer beheizbaren Beschichtung
WO2017077128A1 (de) Elektrisch beheizbare verbundscheibe mit kapazitivem schaltbereich
EP2097979A2 (de) Anordnung zur detektion von körperteilen mittels absorption eines elektrischen nahfeldes
EP0270961B1 (de) Kraftfahrzeugscheibe
EP2010743A1 (de) Sensorgesteuerte einklemmschutzvorrichtung und kraftfahrzeug
DE102005063023A1 (de) Anordnung zur Überwachung eines Objekts
DE102015211366B4 (de) Vorrichtung mit einer elektrischen Scheibenheizung für eine Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs sowie mit einem kapazitiven Näherungssensor
WO1990007437A1 (de) Niederschlagsabhängige steuerung für abdecksysteme
DE102012217086B3 (de) Kapazitiver Sensor und Tür- oder Klappenanordnung mit einem kapazitivem Sensor
DE3137351A1 (de) Einklemmschutzeinrichtung, insbesondere zur verwendung an kraftfahrzeugen
WO2007144040A2 (de) Taktiler sensor
EP1741865A2 (de) Sensorsystem für eine Einklemmschutzvorrichtung
DE102011054645A1 (de) Beheizbare Scheibe
DE102011081139A1 (de) Sensorsystem für ein Kraftfahrzeug
DE7205784U (de) Elektrisch beheizbare glasscheibe insbesondere elektrisch beheizbare sichtscheibe fuer kraftfahrzeuge
DE102019214029A1 (de) Dichtungsanordnung für ein Fenster oder eine Türe eines Kraftfahrzeugs
EP3847060A1 (de) Verglasungseinheit
EP3829065A1 (de) Kapazitive sensoreinrichtung sowie verfahren zur erkennung einer objektannäherung
DE102015100914A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Sensors zu einem Möbelteil

Legal Events

Date Code Title Description
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: BROSE FAHRZEUGTEILE SE & CO. KOMMANDITGESELLSC, DE

Free format text: FORMER OWNER: BROSE FAHRZEUGTEILE GMBH & CO. KOMMANDITGESELLSCHAFT HALLSTADT, 96103 HALLSTADT, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: FDST PATENTANWAELTE FREIER DOERR STAMMLER TSCH, DE

R163 Identified publications notified
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: BROSE FAHRZEUGTEILE SE & CO. KOMMANDITGESELLSC, DE

Free format text: FORMER OWNER: BROSE FAHRZEUGTEILE GMBH & CO. KOMMANDITGESELLSCHAFT, BAMBERG, 96052 BAMBERG, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: FDST PATENTANWAELTE FREIER DOERR STAMMLER TSCH, DE

R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final