DE19639974C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Umsetzen von manuellem auf automatischen Betrieb für einen automatisch bewegbaren Gegenstand eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Umsetzen von manuellem auf automatischen Betrieb für einen automatisch bewegbaren Gegenstand eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und auf ein zugehöriges Verfahren. Sie bezieht sich insbesondere auf Kraftfahrzeuge, wie etwa auf Lieferwagen, mit einer Gleittür, die in einer Fahrzeugöffnung zwischen einer geschlossenen und geöffneten Position beweglicht ist, und insbesondere auf ein System, das zeitweise einen Gleichstrommotor antreibt, um die Fahrzeugtür automatisch zu bewegen, wenn die Tür manuell über eine vorgegebene Strecke bewegt wird, um die manuell begonnene Türbewegung zu beenden.

In den letzten Jahren wurden verschiedene automatische Fahrzeugtürschließsysteme vorgeschlagen und entwickelt, in denen ein Elektromotor angetrieben werden kann, um eine Fahrzeugtür zu schließen, wenn bei ausgeschaltetem Motor eine manuelle Bewegung der Tür festgestellt wird, um die Tür in der Richtung der festgestellten manuellen Bewegung weiterzubewegen und die manuell begonnene Türbewegung zu beenden. Ein derartiges automatisches Türschließsystem ist aus der JP 6-344 773 A (die dem US 5 434 487 A, erteilt am 18. Juli 1995 an Joseph D. Long et al., entspricht) bekannt. Das automatische Türschließsystem nach dem Stand der Technik umfaßt einen manuellen Türbewegungssensor des rotierenden Scheibentyps, um sowohl die Richtung der manuellen Türbewegung als auch die inkrementelle Bewegung der manuell bewegten Tür festzustellen. Der manuelle Türbewegungssensor des drehenden Scheibentyps umfaßt eine Vorrichtung zum Erfassen eines optischen Impulses und eine rotierende, mit Schlitzen versehene Scheibe mit abwechselnden massiven und leeren Abschnitten gleicher Winkellänge, die synchron mit der Drehung eines Türantriebsausgangsgetriebes rotiert. Die optische Erfassungsvorrichtung umfaßt zwei Lichtsensoren, die mit einer internen Lichtquelle versehen sind, wobei sich einer der Lichtsensoren in der Mitte des massiven Bereichs und der andere der Lichtsensoren am Rand zwischen dem massiven und dem leeren Bereich befinden. Die beiden Lichtsensoren sind mit einem Signalprozessor verbunden, der aus Widerständen, Puffern, Kondensatoren und Flip-Flops besteht, um gepulste Signale zu erzeugen, die die Rotationsgeschwindigkeit und die Rotationsrichtung der mit Schlitzen versehenen Scheibe (also die Bewegung der Tür und die manuelle Bewegungsrichtung der Tür) angeben. Der hier beschriebene manuelle Bewegungssensor des drehenden Scheibentyps ist wegen seines komplizierten und umfangreichen Aufbaus teuer und führt daher zu vergleichsweise hohen Gesamtherstellungskosten für Systeme nach dem Stand der Technik. Es ist außerdem mühsam, die manuelle Bewegungssensoranordnung in einem begrenzten Raum des Fahrzeugs zu installieren.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Umsetzen von manuellem auf automatischen Betrieb für einen automatisch bewegbaren Gegenstand eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird gemäß den in den Ansprüchen 1 und 3 beanspruchten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Insbesondere umfaßt zum Lösen der obigen Aufgabe die Vorrichtung zum Umsetzen von manuellem auf automatischen Betrieb für einen automatisch bewegbaren Gegenstand eines Kraftfahrzeuges einen Gleichstrommotor zum automatischen Bewegen des automatisch bewegbaren Gegenstandes, der an einem Kraftfahrzeug montiert ist, eine Detektionsvorrichtung, um sowohl den Betrag als auch die Richtung einer in einer Spule des Motors induzierten elektromotorischen Kraft zu detektieren, wobei die induzierte elektromotorische Kraft von einer Bewegung des automatisch bewegbaren Gegenstands bezüglich des Fahrzeugkörpers herrührt, während der Motor abgeschaltet ist, und eine Steuerungsvorrichtung, um den Motor in einer gewünschten Drehrichtung zu rotieren, die sowohl von dem Betrag als auch der Richtung der induzierten elektromotorischen Kraft abhängt, um den automatisch bewegbaren Gegenstand mit dem angeschalteten Motor automatisch zu bewegen. Die Steuerungsvorrichtung rotiert den Motor in der gewünschten Rotationsrichtung, wenn der Betrag der induzierten elektromotorischen Kraft einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Vorzugsweise rotiert die Steuerungsvorrichtung den Motor in der gewünschten Rotationsrichtung, wenn der Betrag der induzierten elektromotorischen Kraft kontinuierlich einen vorgegebenen Schwellwert für eine vorgegebene Zeitperiode überschreitet. Der Betrag der induzierten elektromotorischen Kraft kann vorzugsweise in der Form einer Potentialdifferenz zwischen Potentialen detektiert werden, die an beiden Enden der Spule des Motors aufgrund der Bewegung des automatisch bewegbaren Gegenstands bezüglich des Fahrzeugkörpers bei ausgeschaltetem Motor auftreten, während die Richtung der induzierten elektromotorischen Kraft abhängig von der Betragsbeziehung zwischen dem an dem ersten Anschluß der beiden Enden und dem Potential an dem zweiten der beiden Enden bestimmt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein gemischtes Block-/Schaltkreis-Diagramm, das einen Fahrzeugtür-Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2A, 2B, 2C und 2D Zeitablaufdiagramme, die die Arbeitsweise der Vorrichtung der Fig. 1 zeigen;

Fig. 3 den Hauptarbeitsablauf des Steuerungsvorgangs, der von einem in der Vorrichtung der Fig. 1 verwendeten Mikrocomputer ausgeführt wird.

Fig. 4 ein Flußdiagramm, das den Automatikbewegung-Einstell- oder startvorgang zeigt, der in Schritt S3 der Fig. 3 durchgeführt wird; und

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das das Relaissteuerungs-Unterprogramm zeigt, das in Schritt S4 der Fig. 3 durchgeführt wird.

Wie in den Zeichnungen, insbesondere in Fig. 1, zu sehen, ist die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung beispielhaft für eine automatische Gleittür eines Kraftfahrzeugs gezeigt. Wie in Fig. 1 zu sehen, bezeichnet M einen Gleichstrommotor (oder umkehrbaren Motor) mit einer Antriebsverbindung mit einem Gleittür-Öffnungs-/Schließmechanismus (nicht gezeigt), der durch einen Mikrocomputer 1 gesteuert wird. Beide Enden einer Wicklung (oder einer Spule) des Elektromotors M sind über ein Paar von Türbewegungsdetektionsschaltkreisen (2; 2) mit zwei Eingangsanschlüssen P1 und P2 eines Eingangsschnittstellenschaltkreises des Mikrocomputers 1 verbunden, wie später in größerem Detail beschrieben wird, so daß eine Vorwärtsdrehung des Motors eine automatische Öffnungsbewegung der Tür erzeugt und eine Rückwärtsdrehung des Motors eine automatische Schließbewegung der Tür erzeugt. In Fig. 1 sei festzustellen, daß für eine einfachere Darstellung nur einer der Türbewegungsdetektionsschaltkreise (2; 2) im Detail gezeigt ist und der andere Detektionsschaltkreis (2) nur als leerer Block gezeigt ist, da der Aufbau der beiden Detektionsschaltkreise (2; 2) identisch ist. Ein erster Anschluß T1 des Motors ist mit einem Relaisanker (durch einen mittleren, einfachen Kreis gekennzeichnet) eines Türöffnungsrelais 11 verbunden, während ein zweiter Anschluß T2 des Motors mit einem Relaisanker (durch einen mittleren, einfachen Kreis gekennzeichnet) eines Türschließrelais 12 verbunden ist. Ein normalerweise offener Kontaktpunkt (durch einen oberen, einfachen Kreis gekennzeichnet) des Öffnungsrelais 11 ist mit dem positiven Anschluß der Fahrzeugbatterie verbunden, während ein normalerweise geschlossener Kontaktpunkt des Öffnungsrelais 11 mit einem normalerweise offenen Kontaktpunkt (durch einen oberen, einfachen Kreis gekennzeichnet) eines Motorbremsrelais 13 verbunden ist. Ein Anker des Motorbremsrelais 13 ist mit einem normalerweise geschlossenen Kontaktpunkt des Schließrelais 12 verbunden, so daß sowohl der Anker des Relais 13 als auch der normalerweise geschlossene Kontaktpunkt des Relais 12 geerdet sind. Auf der anderen Seite ist ein normalerweise geöffneter Kontaktpunkt des Schließrelais 12 mit dem positiven Batterieanschluß verbunden. Auch wenn es nicht in Fig. 1 gezeigt ist, besitzt jedes der Relais 11, 12 und 13 eine Erregerspule zum Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen dem Relaisanker und dem normalerweise offenen Kontakt in dem Fall, daß die Erregerspule aktiviert oder angeschaltet ist. Der Anschalt- und Abschaltvorgang der Erregerspule jedes Relais wird in geeigneter Weise auf der Basis der Detektionsergebnisse der Detektionsschaltkreise (2; 2) von dem Mikrocomputer 1 gesteuert. Wie ersichtlich ist, fließt, wenn nur das Öffnungsrelais 11 von einem speziellen Zustand ausgehend, in dem alle Relais 11, 12 und 13 AUS-geschaltet sind, wie in Fig. 1 gezeigt, aktiviert oder AN-geschaltet wird, Strom von dem positiven Batterieanschluß durch den normalerweise offenen Kontakt des Öffnungsrelais 11, den Anschluß T1, den Anschluß T2, den Anker des Schließrelais 12 und den normalerweise geschlossenen Kontakt des Schließrelais 12 in dieser Reihenfolge zur Erde, wobei der Stromfluß von dem Anschluß T1 zum Anschluß T2 eine Rotation des Motors M in seiner Vorwärtsrichtung bewirkt, wodurch die Gleittür automatisch in der Türöffnungsrichtung bewegt wird. Wenn sowohl das Schließrelais 12 als auch das Motorbremsrelais 13 ausgehend von dem speziellen, in Fig. 1 gezeigten Zustand aktiviert oder AN- geschaltet werden, fließt elektrischer Strom von dem positiven Batterieanschluß durch den normalerweise offenen Kontakt des Schließrelais 12, den Anker des Relais 12, den Anschluß T2, den Anschluß T1, den Anker des Öffnungsrelais 11, den normalerweise geschlossenen Kontakt des Relais 11, den normalerweise geöffneten Kontakt des Bremsrelais und den Anker des Bremsrelais 13 in dieser Reihenfolge zur Erde, wobei der Stromfluß von dem Anschluß T2 zum Anschluß T1 eine Motordrehung in der Rückwärtsrichtung bewirkt, wodurch die Gleittür automatisch in der Türschließrichtung bewegt wird. Wenn jedoch ausgehend aus dem speziellen, in Fig. 1 gezeigten Zustand nur das Motorbremsrelais 13 aktiviert oder AN-geschaltet wird, sind die beiden Anschlüsse T1 und T2 des Motors miteinander kurzgeschlossen, wodurch eine Zwangsbremsung des Motors erfolgt. Bei der hiervor beschriebenen Anordnung wird, wenn die Gleittür manuell geöffnet wird, der Motor M zwangsweise in der Vorwärtsrichtung synchron mit der manuellen Türöffnungsbewegung rotiert mit dem Ergebnis, daß entsprechend den wohlbekannten Faradayschen elektromagnetischen Induktionsgesetzen eine induzierte elektromotorische Kraft aus der Vorwärtsrotation des Gleichstrommotors M resultiert und somit eine Potentialdifferenz zwischen den Anschlüssen T1 und T2 entsteht, wobei der Anschluß T1 ein höheres Potential als der Anschluß T2 besitzt. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Gleittür manuell geschlossen wird, der Motor M zwangsweise in der Rückwärtsrichtung synchron mit der manuellen Türschließbewegung rotiert mit dem Ergebnis, daß aus der Rückwärtsrotation des Gleichstrommotors M eine elektromotorische Kraft resultiert und somit eine Potentialdifferenz zwischen den beiden Anschlüssen T1 und T2 entsteht, wobei der Anschluß T2 ein höheres Potential als der Anschluß T1 besitzt. Hiernach wird im Detail der Türbewegungsdetektionsschaltkreis 2 beschrieben, der in der Lage ist, eine elektromotorische Kraft (den Betrag der elektromotorischen Kraft), die in der Wicklung des Motors M induziert wird, und zusätzlich die Richtung der elektromotorischen Kraft (die oft mit emf abgekürzt wird), die in der Wicklung induziert wird, zu detektieren. Ein erster Türbewegungsdetektionsschaltkreis ist zwischen dem ersten Anschluß T1 des Motors und einem Eingangsanschluß P1 des Mikrocomputers 1 angeschlossen, wohingegen ein zweiter Türbewegungsdetektionsschaltkreis 2 zwischen dem zweiten Anschluß T2 des Motors und einem weiteren Eingangsanschluß des Mikrocomputers 1 anschlossen ist. Eine Zenerdiode ZD ist mit dem Anschluß T1 verbunden, um den nicht invertierenden Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers OP zu schützen. Das bedeutet, daß die Anschlußspannung des Anschlusses T1 auf maximal 18 Volt begrenzt wird und mittels der mit dem Erdpotential verbundenen Zenerdiode ZD im wesentlichen konstant (18 Volt) gehalten wird. Der nicht invertierende Eingangsanschluß des Operationsverstärkers OP ist über einen Widerstand R1 mit dem Anschuß T1 verbunden und über einen Widerstand R2 mit der Erde verbunden. Die Anschlußspannung (die durch den Zenerdioden-Spannungsregulator ZD im wesentlichen auf 18 Volt gesteuert wird), die am Anschluß T1 erscheint, wird durch die beiden Widerstände R1 und R2 im wesentlichen auf die Hälfte dieser geregelten Spannung (18 Volt) geteilt. Und somit wird eine vorgegebene Spannung, die über den Widerstand R1 auf einen Wert von maximal 9 Volt abfällt, an den nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP angelegt. Der invertierende Anschluß des Operationsverstärkers OP ist über einen Widerstand R3 mit der Erde verbunden und über einen Widerstand R4 mit dem Ausgang des Operationsverstärkers OP verbunden. Wie ersichtlich, erzeugt eine solche Verbindung der Widerstände R1, R2 und des Operationsverstärkers OP einen nicht invertierenden Verstärkerschaltkreis. Der Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers OP ist über einen Schutzwiderstand R5 mit einem nicht invertierenden Anschuß eines mit CMP bezeichneten Komparators verbunden. Der Schutzwiderstand R5 dient zum Schutz des Komparators CMP durch Begrenzung des Spannungsspegels von Spannungstransienten, die in der Verbindungsleitung zwischen dem Widerstand R5 und dem nicht invertierenden Eingangsanschluß des Komparators auftreten können. Ähnlich wie die Widerstände R1 und R2 dienen zwei feste Widerstände R6 und R7 als Spannungsteiler zum Aufrechterhalten einer Bezugsspannung, die an den invertierenden Eingang des Komparators CMP mit im wesentlichen konstanter Spannung (z. B. 1,47 Volt) angelegt wird. Der Widerstand R6 ist zwischen dem invertierenden Anschluß des Komparators CMP und einer Spannungsquelle (mit "5V" bezeichnet) angeschlossen und wird für den Mikrocomputer 1 verwendet, wohingegen der Widerstand R7 bezüglich der Spannungsquelle (5 V) in Reihe mit dem Widerstand R6 geschaltet ist, so daß ein Ende des Widerstands R7 mit dem invertierenden Anschluß des Komparators CMP verbunden ist, während das andere Ende des Widerstands R7 mit der Erde verbunden ist. Für den Vergleich der Bezugsspannung (1,47 Volt) mit dem Signalpegel der von dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers OP über den Schutzwiderstand R5 an den nicht invertierenden Eingangsanschluß des Komparators angelegten Eingangsspannung ist der Komparator CMP so ausgeführt, daß der Ausgang des Komparators von einem niedrigen Pegel zu einem hohen Pegel invertiert wird, wenn das Eingangsspannungssignal, das an dem nicht invertierenden Eingangsanschluß des Komparators anliegt, die Bezugsspannung (1,47 Volt) übersteigt. Aufgrund der Inversion von niedriger zu hoher Spannung durch den Komparator wird ein pnp-Transistor Tr AUS- geschaltet mit dem Ergebnis, daß die Spannung am Eingangsanschluß P1 des Mikrocomputers 1 von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel geändert wird. Ein Widerstand R8 ist zwischen dem nicht invertierenden Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß des Komparators angeschlossen, um ein geeignetes Ansprechband oder eine geeignete Hysterese von z. B. 0,21 Volt zu erzeugen. Daher kann der Ausgang des Komparators CMP tatsächlich von einem niedrigen zu einem hohen Wert geändert werden, wenn das an dem nicht invertierenden Eingangsanschluß des Komparators anliegende Eingangsspannungssignal über der Summe (1,47 + 0,21 = 1,68 Volt) der Bezugsspannung (1,47 Volt) und der Hysterese (0,21 Volt) liegt. R9 bezeichnet einen Basiswiderstand, der zwischen dem Basiskontakt des pnp-Transistors Tr und der mit "5V" bezeichneten Spannungsquelle angeordnet ist. Der Kollektor des Transistors Tr ist über einen Widerstand R10 mit der Erde verbunden. Wenn die Gleittür manuell geöffnet oder geschlossen wird, arbeit der mit dem Anschluß T1 verbundene Türbewegungsdetektionsschaltkreis 2 durch den Operationsverstärker OP im wesentlichen zum Verstärken der an dem Anschluß T1 auftretenden Spannung mit einem vorgegebenen Verstärkungsfaktor oder einer vorgegebenen Verstärkungskonstanten, die durch (R3 + R4)/R3 gegeben ist, und zum Verringern oder Reduzieren der verstärkten Spannung über den Schutzwiderstand R5 und zusätzlich zum Vergleichen der reduzierten Spannung mit der Bezugsspannung (1,47 Volt) des Komparators CMP. Entsprechend den Faradayschen elektromagnetischen Induktionsgesetzen wird, wenn der Gleichspannungsmotor zwangsweise durch die manuelle Türöffnungsbewegung in der Vorwärtsrichtung rotiert wird, die Anschlußspannung oder das Potential des Anschlusses T1 höher als das des Anschlusses T2. In diesem Fall kann aufgrund des höheren Potentials des Anschlusses T1 die an dem nicht invertierenden Anschluß des Komparators (der in dem mit dem Anschluß T1 verbundenen Detektionsschaltkreis 2 mit eingeschlossen ist) anliegende Spannung die Bezugsspannung übersteigen. Sobald die an dem nicht invertierenden Eingangsanschluß des Komparators anliegende Spannung die Bezugsspannung übersteigt, ändert sich die Ausgangsspannung des mit dem Anschluß T1 verbundenen Komparators auf einen hohen Wert, wodurch der Transistor Tr AUS-geschaltet wird mit dem Ergebnis, daß sich die Spannung an dem Eingangsanschluß P1 auf einen niedrigen Pegel ändert. Im Gegensatz dazu kann, wenn der Gleichstrommotor zwangsweise durch die manuelle Schließbewegung in Rückwärtsrichtung rotiert wird, die an dem nicht invertierenden Eingangsanschluß des Komparators (der in dem mit dem Anschluß T1 verbundenen Detektionsschaltkreis 2 mit eingeschlossen ist) anliegende Spannung niedriger als die Bezugsspannung bleiben. Als Ergebnis davon bleibt der Transistor Tr AN-geschaltet mit dem Ergebnis, daß die Spannung am Eingangsanschluß P1 auf einem hohen Pegel verbleibt. Wie oben beschrieben, kann sich die an dem Eingangsanschluß P1 des Mikrocomputers auftretende Spannung aufgrund der Türöffnungsbewegung von einem hohen Wert auf einen niedrigen Wert ändern und aufgrund der Türschließbewegung auf einem hohen Pegel verbleiben. Im wesentlichen arbeitet der mit dem Anschluß T2 verbundene Türbewegungsdetektionsschaltkreis 2 auf die gleiche Weise wie der mit dem Anschluß T1 verbundene Detektionsschaltkreis 2. Das bedeutet, daß im Falle des Detektionsschaltkreises 2 (der zwischen dem Anschluß T2 und dem Eingangsanschluß P2 angeschlossen ist) sich die an dem Eingangsanschluß P2 auftretende Spannung aufgrund der Türschließbewegung von einem hohen auf einen niedrigen Pegel ändern kann und aufgrund einer Türöffnungsbewegung auf einem hohen Pegel verbleiben kann. Mit anderen Worten treibt die Vorrichtung nach dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel den Gleichstrommotor an, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt wird, bei der der Betrag der in der Motorwicklung aufgrund der manuellen Öffnungsbewegung oder der manuellen Schließbewegung induzierten elektromotorischen Kraft einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt, um die Gleittür auf optimale Weise und zum richtigen Zeitpunkt in Abhängigkeit von der manuellen Türbewegungsrichtung automatisch zu bewegen. Wie ersichtlich, kann in der Vorrichtung des Ausführungsbeispiels der Betrag der elektromotorischen Kraft in der Form der Potentialdifferenz zwischen den beiden Anschlußspannungen, die an den Anschlüssen T1 und T2 auftreten, festgestellt werden, während die Richtung der elektromotorischen Kraft durch den Betrag der Beziehung zwischen dem Spannungspegel der an dem Anschluß T1 auftretenden Anschlußspannung und dem Spannungspegel der an dem Anschluß T2 auftretenden Anschußspannung festgestellt werden kann.

Wie später noch vollständig erklärt wird, steuert der Mikrocomputer 1 auf geeignete Weise die Relais 11, 12 und 13 auf der Basis der Spannungspegel an den Eingangsanschlüssen P1 und P2. Zum Beispiel ändert sich das Potential des Eingangsanschlusses P1 beziehungsweise die an dem Eingangsanschluß P1 anliegende Spannung wie in dem Zeitablaufdiagramm der Fig. 2B gezeigt, wenn sich die Anschlußspannung beziehungsweise das Potential des Anschlusses T1 wie in dem Zeitablaufdiagramm der Fig. 2A gezeigt ändert.

In Fig. 3 ist ein von dem Mikrocomputer 1 durchgeführtes Hauptprogramm gezeigt. In Schritt S1 wird zunächst ein Test durchgeführt, um festzustellen, ob das Türöffnungsrelais 11 AN-geschaltet ist oder nicht. Wenn die Antwort in Schritt S1 positiv (JA) ist, springt das Programm von S1 zu Schritt S4. Wenn die Antwort in Schritt S1 negativ (NEIN) ist, folgt Schritt S2, in dem ein Test durchgeführt wird, ob das Türschließrelais 12 AN-geschaltet ist oder nicht. Wenn die Antwort in Schritt S2 positiv ist, springt das Programm zu Schritt S4. Wenn die Antwort in Schritt S2 negativ ist, folgt Schritt S3, in dem das Programm von dem Hauptprogramm zu dem Unterprogramm für die Automatikbewegung-Einstellvorgänge, die in Fig. 4 gezeigt sind, verzweigt. Das Unterprogramm für die Automatikbewegung-Einstellvorgänge wird im Detail unter Bezugnahme auf die Fig. 4 beschrieben. Nach Schritt S3 folgt Schritt S4, in dem der Mikrocomputer das Unterprogramm zum Durchführen der Steuerung der drei Relais 11, 12 und 13 durchführt. Das Unterprogramm zur Relaissteuerung wird hiernach im Detail unter Bezugnahme auf die Fig. 5 beschrieben. Auf die vorgehend beschriebene Weise werden die Schritte S1 bis S5 wiederholt von dem Mikrocomputer 1 ausgeführt. Wie aus dem Flußdiagramm der Fig. 3 ersichtlich, werden die beiden in den Fig. 4 und 5 gezeigten Unterprogramme unter der speziellen Bedingung durchgeführt, daß sowohl das Öffnungsrelais 11 als auch das Schließrelais 12 AUS-geschaltet sind.

Wie in Fig. 4 dargestellt, wird der Automatikbewegung-Einstellvorgang wie folgt durchgeführt.

Wenn die zuvor erwähnten, speziellen Bedingungen erfüllt sind, wenn also die beiden Relais 11 und 12 AUS-geschaltet sind, stellt das Unterprogramm zur Automatikbewegung-Einstellung in Schritt S11 fest, ob die Spannung des Eingangsanschlusses P1 ein niedriger Spannungspegel ist. Danach stellt dieses Programm in Schritt S12 fest, ob die Spannung des Eingangsanschlusses P2 ein niedriger Spannungspegel ist. Mit anderen Worten sind die Schritte S11 und S12 vorgesehen, um festzustellen, ob die Gleittür manuell geöffnet oder geschlossen wird. Wenn die Antwort in Schritt S11 positiv ist, also das Unterprogramm in Schritt S11 feststellt, daß die Spannung des Eingangsanschlusses P1 innerhalb eines niedrigen Pegels liegt und somit die Tür manuell geöffnet wird, folgt Schritt S13, in dem ein von einem in dem Mikrocomputer 1 verwendeten Zeitgeber berechneter, erster Zählwert mit einem vorgegebenen Zeitintervall von zum Beispiel etwa 300 ms verglichen wird. Der erste Zählwert wird hiernach als "manuelles Öffnungszeitintervall" bezeichnet. Wenn die Antwort in Schritt S13 negativ (NEIN) ist, wenn also das MANUELLE ÖFFNUNGSZEITINTERVALL < 300 ms, folgt Schritt S14, in dem das manuelle Öffnungszeitintervall inkrementiert wird. Für den Fall, daß das MANUELLE ÖFFNUNGSZEITINTERVALL ≧ 300 ms, folgt Schritt S15, in dem ein Test durchgeführt wird, um festzustellen, ob die Spannung des Eingangsanschlusses P1 niedrig (L) bleibt. Wenn die Antwort in Schritt S15 positiv ist, also im Falle von P1 = L, folgt Schritt S16, in dem ein Automatik-Öffnen-Flag gesetzt wird. Wenn umgekehrt das Programm in Schritt S15 feststellt, daß die Spannung des Eingangsanschlusses P1 nicht auf einem niedrigen Pegel gehalten wird, folgt Schritt S17, in dem das von dem Zeitgeber gezählte oder berechnete manuelle Öffnungszeitintervall auf null gelöscht wird. Auf die vorstehende Weise wird das Automatik-Öffnen-Flag nur gesetzt, wenn das manuelle Öffnungszeitintervall kontinuierlich für eine Zeitdauer länger als eine vorgegebene Zeitdauer wie etwa 300 ms aus einem niedrigen Pegel gehalten wird. Nach dem Setzen des Automatik-Öffnen-Flags in Schritt S16 geht das Programm zu Schritt S17. Wieder bei Schritt S11 folgt, wenn die Spannung des Anschlusses P1 hoch bleibt, wenn also P1 = H, Schritt S12. In dem Fall, daß das Unterprogramm in Schritt S12 feststellt, daß die Spannung des Anschlusses P2 innerhalb eines niedrigen Spannungspegels liegt und daher die Tür automatisch geschlossen wird, folgt Schritt S18, in dem eine zweite Zählzeit eines in dem Mikrocomputer 1 verwendeten Zeitgebers mit einem vorgegebenen Zeitintervall verglichen wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Zeitintervall für den zweiten Zählwert gleich dem Zeitintervall des zuvor erwähnten ersten Zählwerts und beträgt 300 ms. Die vorgegebenen Zeitintervalle für die ersten und zweiten Zählwerte können jedoch auch voneinander verschieden sein. Der zweite Zählwert wird hiernach als "manuelles Schließzeitintervall" bezeichnet. Wenn die Antwort in Schritt S18 negativ ist, wenn als das MANUELLE SCHLIEßZEITINTERVALL < 300 ms, folgt Schritt S19, in dem das manuelle Schließzeitintervall des Zeitgebers inkrementiert wird. Für den Fall, daß das MANUELLE SCHLIEßZEITINTERVALL ≧ 200 ms, folgt Schritt S20, in dem ein Test durchgeführt, um festzustellen, ob die Spannung des Eingangsanschlusses P2 niedrig (L) bleibt. Wenn die Antwort in Schritt S20 positiv ist, wenn also P2 = L, folgt Schritt S21, in dem das Automatik-Schließen-Flag gesetzt wird. Wenn das Programm umgekehrt in Schritt S20 feststellt, daß die Spannung des Eingangsanschlusses P2 nicht auf einem niedrigen Pegel gehalten wird, folgt Schritt S22, in dem das von dem Zeitgeber gezählte manuelle Schließzeitintervall gelöscht wird. Auf die vorstehende Weise wird das Automatik-Schließen-Flag nur gesetzt, wenn das manuelle Schließzeitintervall kontinuierlich für eine Zeitdauer länger als eine vorgegebene Zeitperiode, wie etwa 300 ms, auf einem niedrigen Pegel gehalten wird. Nach dem Setzen des Automatik-Schließen-Flags in Schritt S21, geht der Ablauf zu Schritt S22. Das Vorhandensein einer vorgegebenen Zeitperiode (wie etwa von 300 ms) sowohl für das manuelle Öffnungszeitintervall als auch für das manuelle Schließzeitintervall ist wirkungsvoll, um eine Fehlfunktion zu verhindern, die auftreten kann, wenn die Spannung der Eingangsanschlüsse P1 beziehungsweise P2 momentan aufgrund unerwünschter Vibrationen oder Oszillationen der Gleittür abfällt, und um folglich die Zuverlässigkeit der Steuerung von manuellem zu Automatikbetrieb der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zu erhöhen. Wenn in den beiden Schritten S11 und S12 festgestellt wird, daß die Spannung des Eingangsanschlusses P1 und die Spannung des Eingangsanschlusses P2 hoch sind, wenn also P1 = H und P2 = H, folgt Schritt S23, in dem das augenblickliche manuelle Öffnungszeitintervall mit "0" verglichen wird. Wenn die Antwort in Schritt S23 negativ (NEIN) ist, folgt Schritt S24, in dem das manuelle Öffnungszeitintervall auf null gelöscht wird. Wenn die Antwort in Schritt S23 positiv (JA) ist, wenn als das MANUELLE ÖFFNUNGSZEITINTERVALL = 0, geht der Ablauf von Schritt S23 zu Schritt S25. In Schritt S25 wird das augenblickliche manuelle Schließzeitintervall mit "0" verglichen. Wenn die Antwort in Schritt S25 negativ (NEIN) ist, geht der Ablauf zu Schritt S26, in dem das manuelle Schließzeitintervall gelöscht wird. Wenn die Antwort in Schritt S25 positiv (JA) ist, wenn also das MANUELLE SCHLIEßZEITINTERVALL = 0, springt der Ablauf von dem Automatikbewegung-Einstell-Unterprogramm zum Hauptprogramm zurück. Mit anderen Worten ist es in dem Fall, der durch die Bedingungen P1 = H (P1_L) und P2 = H (P2_L) bestimmt wird, also in der Abwesenheit einer manuellen Öffnungs- oder Schließbewegung der Tür, nicht notwendig, das manuelle Öffnungszeitintervall oder das manuelle Schließzeitintervall zu zählen, und somit werden sowohl das manuelle Öffnungszeitintervall als auch das manuelle Schließzeitintervall in den Schritt S23, S24, S25 und S26 gelöscht.

Wie in Fig. 5 gezeigt, wird die Relaissteuerung folgendermaßen durchgeführt.

Unter der speziellen Bedingung, daß weder das Türöffnungsrelais 11 noch das Türschließrelais 12 AN-geschaltet ist (siehe Schritt S31 und S32), stellt das Relaissteuerungs-Unterprogramm fest, ob das Automatik-Öffnen-Flag oder das Automatik-Schließen-Flag gesetzt ist (siehe Schritt S33 und S34). Wenn Schritt S33 angibt oder dort festgestellt wird, daß das Automatik-Öffnen- Flag gesetzt ist, wird in Schritt S35 ein Relais-Öffnen-Flag gesetzt, und anschließend wird in Schritt S36 das Automatik-Öffnen-Flag zurückgesetzt. Wenn jedoch in Schritt S34 festgestellt oder bestimmt wird, daß das Automatik- Schließen-Flag gesetzt ist, wird in Schritt S37 ein Relais-Schließen-Flag gesetzt, und das Automatik-Schließen-Flag wird in Schritt S38 zurückgesetzt. Wenn in Schritt S35 das Relais-Öffnen-Flag gesetzt worden ist, wird das Türöffnungsrelais 11 durch die Abfolge der Schritte S39 und S40 AN­ geschaltet mit dem Ergebnis, daß der Motor M in der Vorwärtsrichtung rotiert wird, um ein automatisches Öffnen der Gleittür zu bewirken. Wenn auf der anderen Seite in Schritt S37 das Relais-Schließen-Flag gesetzt worden ist, wird durch den Ablauf der Schritte S41 und S42 zunächst das Türschließrelais 12 AN-geschaltet und zusätzlich wird dann in Schritt S43 das Motorbremsrelais 13 AN-geschaltet mit dem Ergebnis, daß der Motor M in der Rückwärtsrichtung rotiert wird, um ein automatisches Schließen der Gleittür zu bewirken. Auch wenn dies in dem Flußdiagramm der Fig. 5 nicht klar gezeigt ist, ist der Mikrocomputer so ausgeführt, daß das Relais-Öffnen-Flag zurückgesetzt wird, wenn der vollständig geöffnete Zustand der Gleittür festgestellt wird, und daß das Relais-Schließen-Flag zurückgesetzt wird, wenn der vollständig geschlossene Zustand der Gleittür festgestellt wird. Wieder bei Schritt S31 folgt, wenn die Antwort in Schritt S31 positiv (JA) ist, Schritt S44, in dem ein Test durchgeführt wird, um festzustellen, ob das Relais-Öffnen-Flag gesetzt ist oder nicht. Wenn die Antwort in Schritt S44 positiv ist, springt der Ablauf von dem Relaissteuerungs-Unterprogramm zum Hauptprogramm zurück. Wenn jedoch die Antwort in Schritt S44 negativ (NEIN) ist, folgt Schritt S45, in dem das Öffnungsrelais AUS-geschaltet wird. Wie aus dem Ablauf von Schritt S31 über Schritt S44 nach Schritt S45 und aus der Rückkehr von Schritt S31 über Schritt S44 zum Hauptprogramm ersichtlich, arbeitet der Mikrocomputer solcherart, daß die automatische Öffnung der Gleittür von dem Zeitpunkt, zu dem das Öffnungsrelais AN-geschaltet worden ist, fortgesetzt wird, bis das Relais-Öffnen-Flag auf null zurückgesetzt wird, und daß das Öffnungsrelais 11 AUS-geschaltet wird, um den Gleichstrommotor M anzuhalten, wenn das Relais-Öffnen-Flag zurückgesetzt ist, wenn also der vollständig geöffnete Zustand der Gleittür festgestellt wird. Auf ähnliche Weise wie oben folgt nach Schritt S32, wenn die Antwort in Schritt S32 positiv (JA) ist, Schritt S46, in dem ein Test durchgeführt, um festzustellen, ob das Relais-Schließen-Flag gesetzt ist. Wenn die Antwort in Schritt S46 positiv ist, springt das Programm von dem Unterprogramm zum Hauptprogramm zurück. Wenn jedoch die Antwort in Schritt S46 negativ (NEIN) ist, folgt Schritt S47, in dem das Schließrelais AUS- geschaltet wird, und dann folgt Schritt S48, in dem das Motorbremsrelais AUS- geschaltet wird. Wie aus dem Ablauf von Schritt S32 über die Schritte S46 und S47 zu Schritt S48 und aus der Rückkehr von Schritt S32 über Schritt S46 zum Hauptprogramm ersichtlich, arbeitet der Mikrocomputer solcherart, daß das automatische Schließen der Gleittür von dem Zeitpunkt, zu dem das Schließrelais AN-geschaltet worden ist, fortgesetzt wird, bis das Relais- Schließen-Flag auf null zurückgesetzt wird, und daß das Schließrelais 12 und das Motorbremsrelais 13 AUS-geschaltet werden, um den Gleichstrommotor M anzuhalten, wenn das Relais-Schließen-Flag zurückgesetzt ist, wenn also der vollständig geschlossene Zustand der Gleittür festgestellt wird.

In den Fig. 2A, 2B, 2C und 2D sind Zeitablaufdiagramme für den Fall gezeigt, daß eine manuelle Türöffnungsbewegung festgestellt wurde und daß die Vorrichtung dann eine automatische Türöffnung beginnt, wobei sich der Motor M in der Vorwärtsrichtung dreht. In dem Fall, daß sich die Spannung in Abhängigkeit von Anschlußspannungsänderungen (siehe Fig. 2A) des Eingangsanschlusses P1 ändert, wie in Fig. 2B dargestellt, bleibt, wenn das manuelle Öffnungszeitintervall (das durch t1 und t2 gekennzeichnet ist), während dem die Spannung des Eingangsanschlusses P1 innerhalb eines niedrigen Spannungspegels bleibt, unter dem vorgegebenen Zeitintervall von 300 ms bleibt, das Türöffnungsrelais 11 AUS-geschaltet (siehe Fig. 2C), und somit bleibt der Motor M ausgeschaltet. Wenn der manuelle Betriebszustand über eine Zeitdauer länger als die obige vorgegebene Zeitperiode von zum Beispiel 300 ms andauert, wird das Öffnungsrelais von dem AUS-geschalteten Zustand in den AN-geschalteten Zustand geschaltet. Gleichzeitig mit dem Schaltvorgang des Öffnungsrelais 11 in den AN-geschalteten Zustand wird der Motor M in der Vorwärtsdrehrichtung betrieben, wie aus Fig. 2D ersichtlich.

Auch wenn die Vorrichtung des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels bei der Steuerung des Umsetzens von manuellem zum automatischen Betrieb in beiden Richtungen, also in der Türschließrichtung und in der Türöffnungsrichtung verwendet wird, um die manuell begonnene Türbewegung zu beenden, kann die Vorrichtung auch zur Steuerung des Umsetzens von manuellem zum automatischen Betrieb entweder für den Fall einer manuell begonnen Türöffnungsbewegung oder für den Fall einer manuell begonnenen Türschließbewegung verwendet werden. Als Modifikation des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels kann statt der Vollendung einer manuell begonnenen Türbewegung eine Fahrzeugtür automatisch geschlossen werden, wenn die Tür manuell geöffnet wird, und/oder eine Fahrzeugtür automatisch geöffnet werden, wenn die Tür manuell geschlossen wird, um einen Anfangszustand der Fahrzeugtür im Stillstand des Fahrzeugs auf einer abfallenden oder ansteigenden Straße beizubehalten. Die Vorrichtung dieser Modifikation kann eine wirkungsvolle Steuerung der Umsetzung von manuellem zum automatischen Betrieb durchführen, indem er feststellt, ob das Fahrzeug (das die Vorrichtung verwendet) auf einer ansteigenden oder abfallenden Straße steht. Wenn sich zum Beispiel die Gleittür unbeabsichtigt in ihre vollständig geschlossene Position bewegt, wenn das Fahrzeug auf einer abfallenden Straße steht, kann die Vorrichtung so arbeiten, daß er die Gleittür automatisch gegen die durch das Gewicht der Gleittür des auf der abfallenden Straße stehenden Fahrzeugs bewirkte Türschließbewegung öffnet und folglich die Tür im geöffneten Zustand hält. Im Gegensatz dazu kann die Vorrichtung, wenn sich zum Beispiel die Gleittür unbeabsichtigt in ihre vollständig geöffnete Position bewegt, wenn das Fahrzeug auf einer ansteigenden Straße steht, so arbeiten, daß er die Gleittür automatisch gegen die durch das Gewicht der Gleittür des auf der ansteigenden Straße stehenden Fahrzeugs bewirkte Türöffnungsbewegung schließt und folglich die Tür im geschlossenen Zustand hält. Wie aus dem oben Stehenden zu entnehmen, kann die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung die Fahrzeugtür richtig und zum richtigen Zeitpunkt in Abhängigkeit von einer manuellen Türbewegungsrichtung, die durch den Fahrzeugnutzer oder einen Fahrgast gegeben wird, oder von einer zufälligen Türbewegung, die im stehenden Zustand des Fahrzeugs auf einer ansteigenden oder abfallenden Straße entsteht, automatisch bewegen. Zusätzlich kann entsprechend der erfindungsgemäßen Vorrichtung die manuelle Türbewegung oder die zufällige Türbewegung leicht und genau festgestellt werden, indem die Anschlußspannungen festgestellt werden, die an beiden Enden einer Motorspule (oder Wicklung) eines Gleichstrommotors auftreten, der zum automatischen Bewegen der Fahrzeugtür verwendet wird, wobei die Spannungen aus elektromotorischen Kräften herrühren, die aufgrund der manuellen Türbewegung oder der zufälligen Türbewegung in der Motorspule induziert werden, wodurch der Aufbau der Türbewegungsdetektionsvorrichtung (oder des Schaltkreises) sehr einfach ist.

Auch wenn das Ausführungsbeispiel an Hand einer Vorrichtung einer automatischen Gleittür eines Kraftfahrzeugs dargestellt wurde, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch auf weitere automatisch bewegbare Gegenstände angewandt werden, wie etwa auf automatische Seitentüranordnungen, automatische Schiebedächer, automatische Rückspiegelanordnungen und dergleichen.

Während Vorstehendes eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung ist, ist klar, daß die Erfindung nicht auf diese speziellen, hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern daß verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne vom Umfang und Wesen der Erfindung, wie sie in den beigefügten Patentansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Umsetzen von manuellem auf automatischen Betrieb für einen automatisch bewegbaren Gegenstand eines Kraftfahrzeuges, umfassend:
einen Gleichstrommotor (M) zum automatischen Bewegen des automatisch bewegbaren Gegenstandes, der an einem Kraftfahrzeug montiert ist;
gekennzeichnet durch
eine Detektionsvorrichtung (2; 2), um sowohl den Betrag als auch die Richtung einer in einer Spule des Motors (M) induzierten elektromotorischen Kraft zu detektieren, wobei die induzierte elektromotorische Kraft von einer Bewegung des automatisch bewegbaren Gegenstands bezüglich des Fahrzeugkörpers herrührt, während der Motor abgeschaltet ist; und
eine Steuerungsvorrichtung (1), um den Motor (M) in einer gewünschten Richtung zu drehen, die sowohl von dem Betrag als auch der Richtung der induzierten elektromotorischen Kraft abhängt, um den automatisch bewegbaren Gegenstand mit dem angeschalteten Motor automatisch zu bewegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionsvorrichtung ein Paar von Detektionsschaltkreisen (2; 2) umfaßt, wovon der erste Detektionsschaltkreis (2) zwischen einem ersten Eingangsanschluß (P1) eines Eingangsschnittstellenschaltkreises der Steuerungsvorrichtung (1) und einem ersten Anschluß (T1) der Spule des Motors (M) angeschlossen ist und der zweite Detektionsschaltkreis (2) zwischen einem zweiten Eingangsanschluß (P2) des Eingangsschnittstellenschaltkreises und einem zweiten Anschluß (T2) der Spule angeschlossen ist, wobei jeder der ersten und zweiten Detektionsschaltkreise (2; 2) einen Zenerdiodenspannungsregulator (ZD) zum Regeln der an dem ersten Anschluß (T1) erscheinenden Spannung auf einen vorgegebenen Spannungswert, einen Spannungsteiler aus zwei Widerständen (R1, R2) zum Teilen des Pegels des Spannungssignals von dem Zenerdiodenspannungsregulator auf im wesentlichen die Hälfte, einen nicht invertierenden Verstärkerschaltkreis (OP, R3, R4) mit wenigstens einem Operationsverstärker zum Verstärken des Pegels des Spannungssignals von dem Spannungsteiler mit einem vorgegebenen Verstärkungsfaktor, einen Schutzwiderstand (R5) zum Verringern des Spannungssignals von dem nicht invertierenden Verstärkerschaltkreis, einen Komparator (CMP) zum Vergleichen des verringerten Spannungssignals von dem Schutzwiderstand mit einer Bezugsspannung und zur Ausgabe eines invertierten Komparatorausgangssignals, das von dem Vergleichsergebnis zwischen dem verringerten Spannungssignalwert und der Bezugsspannung des Komparators abhängt, und einen Transistor (Tr) umfaßt, der zwischen einem der Eingangsanschlüsse (P1, P2) des Eingangsschnittstellenschaltkreises der Steuerungsvorrichtung (1) und einer Spannungsquelle (5 V) für die Steuerungsvorrichtung angeschlossen ist, um die an einem der Eingangsanschlüsse (P1, P2) anliegende Spannung bei Anwesenheit des invertierten Komparatorausgangssignals von einem hohen Spannungspegel zu einem niedrigen Spannungspegel zu ändern.

3. Verfahren zum Umsetzen von manuellem auf automatischen Betrieb für einen automatisch bewegbaren Gegenstand eines Kraftfahrzeuges, umfassend einen Gleichstrommotor (M) zum automatischen Bewegen des automatisch bewegbaren Gegenstandes, der an einem Kraftfahrzeug montiert ist; eine Detektionsvorrichtung (2; 2), um sowohl den Betrag als auch die Richtung einer in einer Spule des Motors (M) induzierten elektromotorischen Kraft zu detektieren, wobei die induzierte elektromotorische Kraft von einer Bewegung des automatisch bewegbaren Gegenstands bezüglich des Fahrzeugkörpers herrührt, während der Motor abgeschaltet ist; und eine Steuerungsvorrichtung (1), um den Motor (M) in einer gewünschten Richtung zu drehen, die sowohl von dem Betrag als auch der Richtung der induzierten elektromotorischen Kraft abhängt, um den automatisch bewegbaren Gegenstand mit dem angeschalteten Motor automatisch zu bewegen, wobei
der Betrag der induzierten elektromotorischen Kraft in der Form einer Potentialdifferenz zwischen Potentialen detektiert wird, die an beiden Enden der Spule des Motors (M) aufgrund der Bewegung des automatisch bewegbaren Gegenstands bezüglich des Fahrzeugkörpers bei ausgeschaltetem Motor (M) auftreten, während die Richtung der induzierten elektromotorischen Kraft abhängig von der Betragsbeziehung zwischen dem an dem ersten Anschluß (T1) der Spule und dem Potential an dem zweiten Anschluß (T2) der Spule bestimmt wird, und wobei die Steuerungsvorrichtung (1) den Motor (M) in der gewünschten Rotationsrichtung dreht, wenn der Betrag der induzierten elektromotorischen Kraft einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsvorrichtung (1) den Motor (M) in der gewünschten Rotationsrichtung dreht, wenn der Betrag der induzierten elektromotorischen Kraft kontinuierlich den vorgegebenen Schwellwert für eine vorgegebene Zeitperiode überschreitet.