DE202004014758U1 - Unit for controlling an actuating device in a motor vehicle is based on detection of an obstruction, and comprises a light guide, a surface wave sender-receiver, and a light source - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung einer Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs.The The invention relates to a control device for controlling a Adjustment of a motor vehicle.
Vorrichtungen zur Steuerung und insbesondere zur Überwachung des Schließvorgangs motorisch betätigter Teile, wie Türen, Klappen oder Fensterscheiben von Kraftfahrzeugen, benutzen hierfür unterschiedliche technische Prinzipien. Man unterscheidet dabei solche, die an einen direkten körperlichen Kontakt gebunden sind, und berührungsfrei arbeitende Systeme.devices for controlling and in particular for monitoring the closing process motor-operated Parts, like doors, Flaps or windows of motor vehicles, use this different technical principles. One differentiates thereby those, which at one direct physical Contact are bound and non-contact working systems.
Aus
der
Veränderte äußere Bedingungen können in Abhängigkeit von der Scheibenführung und Scheibenposition zu Dämpfungen des Signals in Folge von Beschädigungen, Verschmutzungen bzw. Vereisungen auch zu Reflexionen des Signals führen. In diesem Fall erfolgt eine Anpassung durch Vergrößerung und Verringerung der Abgabeleistung und/oder der Frequenz des Aktuators. Zur Minimierung des technischen Aufwands können Aktuator und Sensor in Funktionseinheit einstückig ausgeführt sein, wobei ihre Funktionen zeitlich nacheinander ausgeführt werden. Hierzu geeignet sind Piezokristalle.Altered external conditions can dependent on from the window guide and slice position to attenuations the signal due to damage, Dirt or icing also to reflections of the signal to lead. In this case, an adjustment by enlargement and Reduction of the output power and / or the frequency of the actuator. To minimize the technical effort, the actuator and sensor can function in a functional unit one piece accomplished be, with their functions are performed consecutively in time. Suitable for this purpose are piezo crystals.
Aber auch die Verwendung mehrerer Aktuatoren und Sensoren kann sinnvoll sein. Sie ermöglicht nämlich die Diagnostizierung der Alterung der Übertragungsstrecke bzw. der mit ihr in Verbindung stehenden Teile (z. B. der Führungs- oder Dichtungsbereiche einer Fensterscheibe oder einer Klappe eines Kraftfahrzeugs) oder auch eines kurzfristig veränderten Zustandes, z. B. durch Eis. In einfacher Weise kann die Empfindlichkeit des Systems an die neuen äußeren Bedingungen angepasst werden. Sinnvollerweise geschieht dies über eine Elektronikeinheit selbsttätig.But Also the use of multiple actuators and sensors may make sense be. It allows namely the diagnosis of the aging of the transmission path or the related parts (eg the management or sealing areas of a windowpane or a flap of a Motor vehicle) or even a short-term changed state, eg. B. by Ice cream. In a simple way, the sensitivity of the system can the new external conditions be adjusted. It makes sense to do this via a Electronic unit automatically.
Auf dem an sich von unerwünschten Unstetigkeitsstellen freien Übertragungsweg kann die Anbringung einer (oder gegebenenfalls mehrerer) definierter Unstetigkeitsstellen zur Erhöhung der Systemempfindlichkeit erfolgen. Die Unstetigkeitsstelle verändert die Ausbreitungscharakteristik der Oberflächenwellen in einem vorbestimmten Maße und dient so als Referenzpunkt auf der Übertragungsstrecke.On in itself undesirable Discontinuities free transmission path may be the attachment of one (or possibly more) defined Discontinuities to increase the system sensitivity. The discontinuity changes the Propagation characteristic of the surface waves in a predetermined Dimensions and serves as a reference point on the transmission line.
Unterschiedlichste Arten von Unstetigkeitsstellen sind anwendbar. Als sprunghafte Verbreiterung oder Verengung des Übertragungswegs orthogonal zur Ausbreitungsrichtung der Oberflächenwelle verändern sie plötzlich den Absorptionsgrad oder das Reflexionsverhalten. Weitere Varianten sind Ein- oder Ausknickungen, Wellen oder Kanten im Übertragungsweg. Der Radius der Unstetigkeitsstellen liegt in der Größenordnung der Wellenlänge der ersten harmonischen Oberflächenwelle und ist in der Regel viel kleiner als diese selbst.diverse Types of discontinuities are applicable. As a sudden broadening or narrowing the transmission path orthogonal to the propagation direction of the surface wave they change suddenly the degree of absorption or the reflection behavior. Other variants are indentations or kinks, waves or edges in the transmission path. The radius of the discontinuities is of the order of magnitude the wavelength the first harmonic surface wave and is usually much smaller than this itself.
Wenn der Übertragungsweg von einer Glasfläche gebildet wird, z. B. der umlaufenden Stirnfläche einer Fensterscheibe, eignen sich zur Beeinflussung der Oberflächenwellen Kerben besonders gut. Ihre Gestalt ist an die gewünschten Effekte sehr gut anpassbar. So kann durch ihre Form und Tiefe auf das Verhältnis vom Reflexionsanteil zum Absorptionsanteil Einfluss genommen werden. Auch die Erzeugung eines Diodeneffekts, bei dem die Oberflächenwelle die Kerbe bei nur geringer Dämpfung in die eine Richtung passieren kann, während die Oberflächenwelle in der anderen Laufrichtung infolge einer (quasi) Totalreflexion gehindert ist, sich jenseits der Kerbe fortzusetzen.If the transmission route from a glass surface is formed, for. B. the circumferential end face of a window, are suitable Especially to influence the surface waves notches Good. Your figure is the one you want Effects very well customizable. So can by its shape and depth on the relationship be influenced by the reflection component to the absorption component. Also the generation of a diode effect where the surface wave the notch with little damping in which one direction can pass while the surface wave in the other direction as a result of (quasi) total reflection is prevented from continuing beyond the score.
Für ein richtungsindifferentes Verhalten verwendet man symmetrische Kerbgeometrien, die annähernd die Form eines gleichschenkligen Dreiecks besitzen. Asymmetrische Kerbgeometrien hingegen führen zu einem richtungsabhängig umgekehrten Verhältnis von Reflexion zu Absorption. Läuft eine Oberflächenwelle beispielsweise auf eine nur gering (im flachen spitzen Winkel zur Ebene des Übertragungsweges) geneigte Keilfläche, so erfolgt in jedem Falle eine weitere Transmission der Oberflächenwelle in ursprünglicher Richtung. Ihre Amplitude ist natürlich entsprechend des Dämpfungs- und Reflexionsverhaltens der Kante vermindert.For a directionindifferent Behavior is used symmetric notch geometries that approximate the Possess the shape of an isosceles triangle. Asymmetric notch geometries however, lead to a directional reverse ratio from reflection to absorption. Running a surface wave for example, on a low (at a shallow acute angle to Level of the transmission path) inclined wedge surface, In each case, a further transmission of the surface wave takes place in original Direction. Their amplitude is natural according to the damping and reflection behavior of the edge is reduced.
Trifft die Oberflächenwelle jedoch auf eine Keilfläche, die steil angestellt ist und mit der Übertragungsrichtung einen Winkel von ca. 90° oder mehr einschließt, so kommt es bei gleichzeitig ausreichender Kerbtiefe zur Totalreflexion. Hingegen kann eine Oberflächenwelle der anderen Ausbreitungsrichtung die Kerbe passieren (Diodeneffekt).Meets the surface wave however on a wedge surface, which is turned on steeply and with the transmission direction an angle from about 90 ° or includes more, At the same time, sufficient depth of indentation results in total reflection. On the other hand, a surface wave the other propagation direction the notch happen (diode effect).
Der Einsatz solcher Kerben erlaubt eine Erhöhung der Empfindlichkeit des Messsystems, wenn ein Teil des Übertragungsweges nicht zum Überwachungsbereich gehört, jedoch äußere Verhältnisse seine Übertragungseigenschaften merklich beeinflussen können. Als Beispiel hierfür sei der vertikal verlaufende Dichtungs- bzw. Führungsbereich einer Kfz-Fensterscheibe genannt, dessen Absorptionseigenschaften in Abhängigkeit von der Stellung der Scheibe, der Scheibenverspannung und vielen Umwelteinflüssen stark variieren können. Die Möglichkeit des Ausblendens bzw. der separaten Auswertung dieser Bereiche ist für eine sichere Überwachung der frei zugänglichen Oberkante der Scheibe oft von entscheidender Bedeutung. Durch Differenzbildung der Signale verschiedener, durch Kerben begrenzter Bereiche wird eine wesentliche Erhöhung der Empfindlichkeit erreicht. Zu ihrer weiteren Erhöhung und Anpassung des Mess- und Auswertesystems kann zwischen der oberen und unteren Anschlagsposition unter Anwendung eines Lernprogramms ein Eichungslauf vorgesehen sein.The use of such notches allows an increase in the sensitivity of the measuring system when Part of the transmission path is not part of the surveillance area, but external conditions can significantly affect its transmission characteristics. An example of this is the vertically extending sealing or guiding region of a motor vehicle window pane, the absorption properties of which can vary greatly depending on the position of the pane, the pane distortion and many environmental influences. The possibility of blanking or the separate evaluation of these areas is often of crucial importance for reliable monitoring of the freely accessible upper edge of the pane. By differentiating the signals of different notched areas, a significant increase in sensitivity is achieved. To further increase and adjust the measurement and evaluation system, a calibration run may be provided between the upper and lower stop positions using a tutorial.
Eine Auswertung der Dichtungs- und Führungsbereiche kann auch zur Steuerung der Antriebsleistung verwendet werden, um eine stets gleich bleibende Kinematik zu gewährleisten. Der Einsatz von zwei Sender/Empfänger-Einheiten, die vorzugsweise jeweils als einstückige piezokeramische Schwinger ausgebildet sind, führt zu einer redundant arbeitenden Vorrichtung. Durch Vergleich der unabhängig voneinander ausgewerteten Messergebnisse erhöht sich die Aussagesicherheit. Insbesondere bei insgesamt symmetrisch aufgebauter Vorrichtung können die beiden Messsysteme auch in kalter Betriebsredundanz arbeiten.A Evaluation of sealing and management areas can also be used to control the drive power to to ensure a constant kinematics. The use of two transmitter / receiver units, preferably each as a one-piece piezoceramic oscillator are trained leads to a redundant working device. By comparing the independently evaluated measurement results increased itself the statement security. Especially at a total symmetrical built-up device can the two measuring systems also work in cold operating redundancy.
Die zuvor erläuterte Vorrichtung wird als Kollisionsschutz für elektrisch betätigte Fensterheber, Schiebedächer, Türen, Schiebetüren oder Klappen verwendet. Durch Kontakt eines kollidierenden Objekts mit dem Übertragungsweg verändern sich die Übertragungseigenschaften. Dies registriert der Sensor und die Steuereinrichtung und veranlasst entsprechende Stellbefehle. Es kann ein vollständiges oder teilweises Reversieren der Verstellbewegung (bei Fensterhebern), aber auch das Verharren in der erreichten Position bestimmt sein.The previously explained Device is used as collision protection for electrically operated windows, sunroofs, doors, sliding doors or Flaps used. By contact of a colliding object with the transmission route change itself the transmission characteristics. This registers the sensor and the controller and causes corresponding positioning commands. It can be a complete or partial reversing the adjusting movement (with window regulators), but also the persistence be determined in the position reached.
Weitere Anwendungen können in der Ansteuerung von End- und Zwischenlagen eines Verstellteils bestehen. Es ist so z. B. möglich, die obere und untere Endlage "soft" anzufahren oder auch Kurzhubabsenkungen der Seitenscheibe zu steuern, die das Schließen von Türen erleichtern.Further Applications can in the control of end and intermediate layers of an adjustment consist. It is such z. Possible, to approach the upper and lower end position "soft" or also to control short stroke depressions of the side window, the closing of Facilitate doors.
Als Übertragungsweg eignen sich für einen Kollisionsschutz solche von außen beeinflussbaren Flächen, die im Wesentlichen die Schließflächen repräsentieren. Ihre Ebene verläuft meist winklig zur Bewegungsrichtung des motorisch bewegbaren Bauteils. Ist dieses Bauteil beispielsweise eine Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs, so wird man die umlaufende Stirnfläche, die die äußere und innere Scheibenebene verbindet, als Übertragungsfläche nutzen. Es können der Aktuator und der Sensor bzw. eine entsprechende Funktionseinheit an einem nicht direkt einsehbaren, nicht direkt zugänglichen und den Fensterbewegungsablauf nicht störenden Bauteil des Übertragungsweges angeordnet werden. Es bietet sich hierzu die Scheibenunterkante an. Sollen jedoch Aktuator und/oder Sensor auf dem Übertragungsweg im Bereich der Schließflächen (z. B. Oberkante der Scheibe) eingesetzt werden, so werden die Energie- und Signalleitungen am Rand der Scheibe in Form von aufgedruckten Leiterbahnen vorgesehen.As a transmission path are suitable for a collision protection such externally influenced surfaces, the essentially represent the closing surfaces. Your plane is running usually at an angle to the direction of movement of the motor-driven component. If this component is, for example, a window pane of a motor vehicle, so you will see the circumferential face, the outer and the inner pane level connects, use as a transfer surface. It can the actuator and the sensor or a corresponding functional unit in a not directly visible, not directly accessible and the window movement process non-interfering component of the transmission path to be ordered. It offers itself to this the lower edge of the window at. However, the actuator and / or sensor on the transmission path in the area of the closing surfaces (z. B. top edge of the disc) are used, then the energy and signal lines provided on the edge of the disc in the form of printed conductors.
Die Ein- und Auskopplung der Energie erfolgt entweder über Leiterbahnen bzw. Kabel oder drahtlos (z. B. induktiv), wenn die geforderte Energiedichte und Zuverlässigkeit der Bauelemente dies zulassen.The Coupling and decoupling of the energy takes place either via conductor tracks or cable or wireless (eg, inductive), if the required energy density and reliability the components allow this.
Zur Signalauswertung kommen ein oder mehrere der nachfolgend aufgeführten Prinzipien zur Anwendung: Laufzeitmessung, Amplitudenmodulation, Phasen- und Frequenzmodulation. Entscheidend hierfür sind Bedürfnisse der Sicherheit (auch Redundanz) und der Empfindlichkeit.to Signal evaluation come one or more of the following principles Application: Runtime measurement, amplitude modulation, phase and phase Frequency modulation. Decisive for this are needs of security (also Redundancy) and the sensitivity.
In
der
Die DE-AS 24 32 063 beschreibt eine Einrichtung zur Überwachung des Türschließvorgangs in Nahverkehrsfahrzeugen unter Anwendung des Prinzips einer Lichtschranke. Strahlungsquelle und Sensor sind im Wesentlichen in einer Ebene im Bereich der Schließkante angeordnet. Der Übertragungsweg innerhalb des relativ großvolumigen elastischen Abdeckelements wird durch einen Reflektor am gegenüberliegenden Ende der Schließkante vervollständigt. Bei Deformation des Abdeckelements erfolgt eine Dämpfung der Lichttransmission, was über den Sensor zur vorgesehenen Reaktion der Einrichtung führt.The DE-AS 24 32 063 describes a device for monitoring the door closing operation in Nahverkehrsfahrzeugen using the principle of a light barrier. Radiation source and sensor are essentially in one plane in the area of the closing edge arranged. The transmission path within the relatively large volume elastic cover element is replaced by a reflector on the opposite End of the closing edge completed. Upon deformation of the cover there is a damping of Light transmission, what about leads the sensor to the intended reaction of the device.
Durch die DE-PS 27 19 955 ist ein berührungsfreier Feldsensor zum Erkennen von Personen oder Gegenständen vor sich geradlinig bewegenden Kanten bekannt, dessen Antennenkondensatoren durch sich nähernde Objekte eine asymmetrische Kapazitätsänderung erfahren und über eine Auswerteeinrichtung zu Steuerbefehlen führen.From DE-PS 27 19 955 a non-contact field sensor for detecting persons or objects in front of rectilinearly moving edges is known whose antenna capacitors by approaching objects undergo an asymmetric capacitance change and lead via an evaluation to control commands.
Die DE-PS 30 34 118 und die DE-PS 31 36 746 beschreiben ein Verfahren zur elektronischen Überwachung des Öffnungs- und Schließvorgangs von elektrisch betriebenen Aggregaten, wobei aus den zeitlichen Veränderungen der charakteristischen Kenngrößen des Aggregats und deren Auswertung in einem Microcomputer ein elektrisches Stellorgan beeinflussbar ist. In einem der in mehrere Abschnitte unterteilten Schließbereiche wird beim Schließvorgang die Drehzahl bzw. die Geschwindigkeit des Aggregats laufend ermittelt und mit einem Grenzwert verglichen. Wird der Grenzwert überschritten, so erfolgt eine kurzfristige Bewegungsumkehr und dann die Abschaltung.The DE-PS 30 34 118 and DE-PS 31 36 746 describe a method for electronic surveillance of the opening and closing of electrically operated aggregates, taking from the temporal changes the characteristic characteristics of the Aggregates and their evaluation in a microcomputer an electric Actuator can be influenced. In one of the divided into several sections Closing areas will during the closing process the speed or the speed of the unit continuously determined and compared to a threshold. If the limit is exceeded, so there is a short-term reversal of movement and then the shutdown.
Die
Erzeugung und Übertragung
von akustischen Oberflächenwellen
sowie ein Messverfahren für
deren Laufzeit und Amplitude sind als solches aus den Druckschriften
Als Alternative zu Keilwandlern sind Scherschwinger oder Interdigitalwandler verwendbar. Diese können direkt am Rand des zu überwachenden Bereichs befestigt werden. Die Herstellung solcher Wandler ist allerdings weit aufwendiger als die von Dickenschwingern.When Alternative to wedge converters are shear oscillators or interdigital transducers usable. these can directly on the edge of the area to be monitored be attached. However, the production of such transducers is far more elaborate than that of Dickenschwingern.
Aus der WO 97/10468 ist ein Modenwandler für eine Glasscheibe bekannt, der sich in Wirkverbindung zum zu überwachenden Bereich oder zu einem mit diesem akustische Oberflächenwellen leitend verbundenen Bereich befindet. Dabei wandelt der Modenwandler eine zum Überwachungsbereich hinlaufende Volumenwelle in eine Oberflächenwelle und/oder eine zum Empfänger zurücklaufende Oberflächenwelle in eine Volumenwelle um. Als Modenwandler kommen periodisch angeordnete geometrische Strukturen zur Anwendung, deren Teilung der Wellenlänge der zu erzeugenden Oberflächenwelle entspricht. Solche geometrische Strukturen können beispielsweise Lochreihen in der Nähe des zu überwachenden Bereichs, also der umlaufenden Kante einer Fensterscheibe beispielsweise, der keilartige Ausformungen in der Scheibenkante selbst sein.Out WO 97/10468 discloses a mode converter for a glass pane, which is in operative connection to the area to be monitored or one connected to this surface acoustic waves conductive Area is located. The mode converter converts one to the monitoring area going volume wave in a surface wave and / or a for receiver returning surface wave into a volume wave. As a mode converter come periodically arranged geometric structures for application, whose division of the wavelength of corresponds to surface wave to be generated. Such geometric structures may be, for example Rows of holes in the vicinity to be monitored Area, ie the peripheral edge of a window pane, for example, be the wedge-like formations in the disk edge itself.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, separate, das heißt zusätzliche Elemente am zu überwachenden Bereich oder dem mit diesem wellenleitend verbundenen Bereich anzubringen, um eine Modenkonversion von einer Volumenwelle in eine Oberflächenwelle oder umgekehrt zu bewirken. Beispielsweise können periodisch mit einer Teilung von etwa der Wellenlänge der Oberflächenwelle auf der Scheibenkante aufgeklebte, aufgedruckte, aufgesinterte oder aufgedampfte Strukturen verwendet werden, die wegen ihres sehr geringen Höhenaufbaus visuell kaum wahrnehmbar und auch im seitlichen Führungsbereich der Fensterscheibe nicht störend hervortreten.It but it is also possible separate, that is additional Elements to be monitored The area or the area connected to it, a mode conversion from a bulk wave to a surface wave or vice versa. For example, periodically with a division of about the wavelength the surface wave glued on the edge of the window, printed, sintered or evaporated structures are used because of their very low height construction visually barely perceptible and also in the lateral guidance area the window does not disturb emerge.
Die Oberflächenwellenlänge des Wandlermaterials entspricht nicht exakt der Oberflächenwellenlänge der freien Glaskante aufgrund der sich unterscheidenden Grenzflächenbedingungen zwischen Glas/Luft einerseits und Glas/Wandler andererseits.The Surface wavelength of the Transducer material does not exactly match the surface wavelength of free glass edge due to the differing interface conditions between glass / air on the one hand and glass / transducer on the other.
Unter Volumenwellen sind Schallwellen zu verstehen, die sowohl Longitudinalkomponenten als auch Transversalkomponenten aufweisen, wobei ein Anteil üblicherweise überwiegt. Da Festkörper Schubspannungen übertragen, treten in ihnen neben Longitudinalwellen immer auch Transversalwellen auf.Under Bulk waves are sound waves that are both longitudinal components as well as transversal components, a proportion usually outweighing. Since solids transfer shear stresses, In addition to longitudinal waves, transversal waves always occur in them.
Eine weiterer "separater" Modenwandler sieht eine Verbindung eines flachen Keils mit der umlaufenden Kante der Fensterscheibe vor, wobei in der gemeinsamen Berührungsfläche des Keils schlitzartige Aussparungen in einem geeigneten Neigungswinkel eingearbeitet sind, so dass nach Brechung der aus dem Scheibenkörper einlaufenden Volumenwellen hin zum Keil und Reflektion an dessen Aussparungen im Wesentlichen parallel zur Scheibenkante die Volumenwellen bei der Rückeinkopplung in die Scheibenkante in Oberflächenwellen konvertiert werden.A sees another "separate" mode converter a connection of a flat wedge with the peripheral edge of the Window pane, wherein in the common contact surface of the wedge slit-like Recesses are incorporated in a suitable angle of inclination, so that after breaking the incoming from the disk body volume waves towards the wedge and reflection at the recesses substantially parallel to the window edge, the volume waves in the feedback in the disk edge in surface waves be converted.
Die Modenkonversion am Modenwandler ist bei Bedarf stets in beide Richtungen möglich, das heißt, eine sich durch den Glaskörper der Fensterscheibe ausbreitenden Volumenwelle (insbesondere eine Longitudinalwelle) wird bei ihrem Auftreffen auf den in der Nähe der Scheibenkante oder der Scheibenkante selbst angeordneten Modenwandler in eine Oberflächenwelle (insbesondere eine Rayleighwelle) umgewandelt. Gelangt eine Oberflächenwelle in den Wirkungsbereich eines der oben beschriebenen Modenwandler, so wird diese unter anderem in eine Volumenwelle konvertiert. Wegen der Dämpfungseigenschaften der betreffenden schwingungsleitenden Körper und wegen der Konversionsverluste sollten möglichst wenige Modenwandler innerhalb eines Weges der akustischen Wellen zwischen Sender und Empfänger liegen.The Mode conversion on the mode converter is always in both directions when needed possible, this means, one through the glass body the window pane propagating volume wave (in particular a Longitudinal wave) is when it hits the near the disk edge or the disk edge itself arranged mode converter in a surface wave (in particular a Rayleigh wave) converted. Get a surface wave within the scope of one of the mode converters described above, so it is converted among other things into a volume wave. Because of the damping properties the relevant vibration-transmitting body and because of the conversion losses should be possible few fashion-changers within a path of acoustic waves between transmitter and receiver lie.
Der Erfindung liegt die Ausgabe zu Grunde eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung einer Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs anzugeben, die die Funktionalitäten möglichst erweitert.The invention is based on the issue to provide a control device for controlling an adjustment of a motor vehicle, which extends the functionalities as possible.
Demzufolge ist eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung einer Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, die ausgebildet und eingerichtet ist, eine Bewegung eines verstellbaren Teils der Verstelleinrichtung in Abhängigkeit von einer Detektion eines Einklemmens eines Körperteils oder Gegenstandes zu steuern. Beispielsweise kann die Steuerungsvorrichtung einen Mikrocontroller aufweisen, in dem zu Steuerung ein entsprechendes Steuerprogramm implementiert ist.As a result, is a control device for controlling an adjusting device a motor vehicle provided, which is designed and furnished is a movement of an adjustable part of the adjustment dependent on from detecting pinching of a body part or object to control. For example, the control device may be a Have microcontroller in which to control a corresponding Control program is implemented.
Die Steuerungsvorrichtung weist zumindest einen Lichtleiter und eine auf dem Lichtleiter angeordnete Oberflächenwellensenderempfängeranordnung aus. Bei einer Oberflächenwellensenderempfängeranordnung kann dasselbe Bauelement zeitversetzt als Sender der Oberflächenwelle und als Empfänger einer, vorzugsweise reflektierten Oberflächenwelle dienen. Eine andere Ausgestaltungsform der Oberflächenwellensenderempfängeranordnung sieht einen Oberflächenwellensender und einen Oberflächenwellenempfänger vor, die auf dem Lichtleiter angeordneten sind. Dabei sind der Oberflächenwellensender und der Oberflächenwellenempfänger zur Detektion des Einklemmens ausgebildet. Beispielsweise sind der Oberflächenwellensender und der Oberflächenwellenempfänger mit einem Mikrocontroller der Steuervorrichtung verbunden, so dass das Empfangssignal des Oberflächenwellenempfängers durch den Mikrocontroller ausgewertet werden kann. Zudem kann mittels eines Steuerausgangs des Mikrocontrollers der Oberflächenwellensender mit einem Sendesignal beaufschlagt werden. Als Oberflächenwellenempfänger und als Oberflächenwellensender können beispielsweise Piezowandler verwendet werden.The Control device has at least one light guide and a arranged on the light guide surface wave transmitter-receiver assembly out. In a surface wave transmitter-receiver arrangement the same device can be time-displaced as a transmitter of the surface wave and as a receiver serve a, preferably reflected surface wave. Another Embodiment of the surface wave transmitter-receiver assembly sees a surface wave transmitter and a surface acoustic wave receiver, which are arranged on the light guide. Here are the surface wave transmitter and the surface acoustic wave receiver for detection the pinching trained. For example, the surface wave transmitter and the surface acoustic wave receiver with a microcontroller of the control device, so that the received signal of the surface acoustic wave receiver the microcontroller can be evaluated. In addition, by means of a control output of the microcontroller of the surface wave transmitter be acted upon with a transmission signal. As a surface acoustic wave receiver and as a surface wave transmitter can For example, piezo converters are used.
Weiterhin weist die Steuervorrichtung zumindest eine Lichtquelle auf, die zur Lichteinkopplung mit dem Lichtleiter optisch gekoppelt ist. Als Lichtquelle eignen sich beispielsweise eine Glühlampe, eine Leuchtdiode, ein Laser mit abgestrahlten Lichtspektrum im sichtbaren, ultravioletten und/oder infraroten Bereich. Auch kann die von der Lichtquelle abgestrahlte Farbe zeitlich variieren.Farther the control device has at least one light source which is optically coupled to the light guide for light coupling. As light source, for example, an incandescent lamp, a light emitting diode, a laser with radiated light spectrum in the visible, ultraviolet and / or infrared range. Also, that of the Light source radiated color vary over time.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Lichtleiter zur zumindest teilweisen Auskopplung des eingekoppelten Lichts einen Auskoppelbereich aufweist. Dieser Auskoppelbereich weist in einer Ausgestaltung dieser Weiterbildung der Erfindung in den Lichtleiter eingebrachte Reflexionspartikel auf. Eine andere, auch mit den Reflexionspartikeln kominierbare Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass als Auskoppelbereich der Lichtleiter in einem Oberflächenbereich eine zur Auskopplung von Licht geeignete Oberflächenrauhigkeit aufweist. Dieser Auskoppelbereich kann dabei unterschiedliche Funktionen, wie eine Anzeigefunktion eines leuchtenden Textes oder eines leuchtenden grafischen Symbols übernehmen. Der Auskoppelbereich kann dabei beispielsweise durch eine prismatische Anordnung nur örtlich bestimmte Teile des Lichtspektrums auskoppeln und so eine farbige Anzeigefunktion erfüllen. Weiterhin kann dieser Auskoppelbereich als Geber eines optischen Sensorsystems wirken, indem das Licht von dem Oberflächenbereich gerichtet abgestrahlt wird und zu einem optischen Empfänger gelangt. Vorteilhafterweise ist dabei vorgesehen, dass der Lichtleiter in dem Oberflächenbereich eine zur Auskopplung von Licht geeignete Oberflächenrauhigkeit aufweist. Diese Oberflächenrauhigkeit wird vorteilhafterweise in einem Bereich eingebracht, der nicht zur Sensierung eines Einklemmfalles vorgesehen ist. Alternativ ist es möglich, innerhalb des Lichtleiters Korngrenzen vorzusehen, die eine Auskopplung von Licht bewirken.A advantageous development of the invention provides that the light guide for at least partial decoupling of the coupled-in light a decoupling region having. This decoupling region has in one embodiment of this Development of the invention in the light guide introduced reflection particles on. Another, even with the reflection particles kominierbare Embodiment of the invention provides that as Auskoppelbereich the light guide in a surface area having a suitable for coupling out light surface roughness. This Auskoppelbereich can have different functions, such as a Display function of a luminous text or a luminous one take over graphic symbol. The decoupling region can, for example, by a prismatic Arrangement only locally disengage certain parts of the light spectrum and so a colored Fulfill the display function. Furthermore, this decoupling region as a donor of an optical Sensor systems act by the light directed from the surface area is emitted and reaches an optical receiver. advantageously, is provided that the light guide in the surface area having a suitable for coupling out light surface roughness. These surface roughness is advantageously introduced in an area that is not is provided for sensing a Einklemmfalles. Alternatively it is it is possible within of the light guide to provide grain boundaries, a decoupling of Cause light.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung zur Steuerung zumindest einer optischen Eigenschaft der Lichtquelle ausgebildet und eingerichtet. Die Steuerung erfolgt dabei mittels elektronischer Signale oder durch die Ansteuerung elektromechanisch-optischer Aktoren. Mögliche optische Eigenschaften, die einzeln oder kombiniert angesteuert werden können, sind vorteilhafterweise eine Leuchtstärke, eine Leuchtdauer, eine Leuchtfarbe und/oder eine Polarisierung des eingekoppelten Lichtes.In A preferred embodiment of the invention is the control device for controlling at least one optical property of the light source trained and furnished. The control is done by means of electronic signals or by the control electromechanical-optical Actuators. Possible optical properties that are controlled individually or in combination can be are advantageously a luminosity, a light duration, a Luminous color and / or a polarization of the injected light.
Die Erfindung weiterbildend ist die Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der optischen Eigenschaft in Abhängigkeit von einer Messgröße ausgebildet und eingerichtet. Als Messgröße eignen sich die innerhalb eines elektrischen Kraftfahrzeugsystems für andere Funktionen zur Verfügung stehenden Messgrößen, die beispielsweise über einen Bus, insbesondere einen CAN-Bus abfragbar sind. Beispielsweise kann die Umgebungslichtstärke von einem optischen Sensor des Scheinwerferleuchtensystems erfasst und über den CAN-Bus an die Steuerungsvorrichtung übertragen werden. In Abhängigkeit von dieser Umgebungslichtstärke wird beispielsweise die eingekoppelte Lichtmenge verändert.The Further development of the invention is the control device for the control the optical property in dependence formed by a measured variable and furnished. Suitable as a measured variable those within an automotive electrical system for others Functions available standing metrics that for example about a bus, in particular a CAN bus can be queried. For example can the ambient light level detected by an optical sensor of the headlight lighting system and over the CAN bus are transmitted to the control device. Dependent on from this ambient light level For example, the coupled amount of light is changed.
Weiterhin sind unterschiedliche Erfindungsvarianten für die materielle und konstruktive Ausgestaltung des Lichtleiters möglich. Bevorzugt weist der Lichtleiter dabei PMMA Polymethylmetacrylat, auch bekannt als Plexiglas auf. Dieser Werkstoff eignet sich in Doppelfunktion vorteilhaft sowohl zur Leitung von Licht als auch zur Leitung von Oberflächenwellen. Eine vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Lichtleiter an eine Kontur des verstellbaren Teils der Verstelleinrichtung angepasst ist. Beispielsweise ist der Lichtleiter an die Kontur der Heckklappe im Bereich eines möglichen Einklemmfalles ausgebildet. Alternativ oder in Kombination ist der Lichtleiter oder ein weiterer Lichtleiter an eine Kontur eines feststehenden Teil einer Karosserie des Kraftfahrzeugs derart angepasst, dass das Einklemmen zwischen diesem feststehenden Teil der Karosserie und dem verstellbaren Teil der Verstelleinrichtung detektierbar ist.Furthermore, different variants of the invention for the material and structural design of the light guide are possible. In this case, the optical waveguide preferably comprises PMMA polymethyl methacrylate, also known as Plexiglas. This material is suitable in a dual function advantageous both for the conduction of light and for the conduction of surface waves. An advantageous structural embodiment of the invention provides that the light guide is adapted to a contour of the adjustable part of the adjusting device. For example, the light guide to the Contour of the tailgate formed in the region of a possible Einklemmfalles. Alternatively or in combination, the light guide or another light guide is adapted to a contour of a fixed part of a body of the motor vehicle such that the pinching between this fixed part of the body and the adjustable part of the adjusting device is detectable.
Durch die Verwendung eines zusätzlichen, mit dem Lichtleiter lösbar oder unlösbar befestigbaren weiteren konstruktiven Elements kann der Lichtleiter für seine Designfunktion optimiert werden, während der Oberflächenwellensender und der Oberflächenwellenempfänger mit einer in den Lichtleiter integrierten Leiste zur Übertragung der Oberflächenwellen gekoppelt ist, wobei auch die nicht-lichtleitende Leiste Designfunktionen aufweisen kann. Dabei ist die Leiste vorteilhafterweise aus einem Metall, vorzugsweise aus Aluminium ausgebildet.By the use of an additional, with the light guide solvable or unsolvable attachable further constructive element, the light guide for his Design feature to be optimized while the surface wave transmitter and the surface acoustic wave receiver with a bar integrated in the light guide for transmission the surface waves coupled, although the non-light-conducting bar design features can have. The bar is advantageously made of one Metal, preferably formed of aluminum.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Verwendung einer zuvor beschriebenen Steuerungsvorrichtung für eine optische Warnfunktion während der Verstellbewegung des verstellbaren Teils der Verstelleinrichtung des Kraftfahrzeugs. Eine derartige optische Warnfunktion wird vorteilhafterweise in einem anderen Aspekt eines Verfahren zur Steuerung einer Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs realisiert. In diesem Verfahren wird eine Bewegung eines verstellbaren Teils der Verstelleinrichtung in Abhängigkeit von einer Detektion eines Einklemmens eines Körperteils oder eines Gegenstandes gesteuert, wobei ein Einklemmen während der Bewegung des verstellbaren Teils der Verstelleinrichtung detektiert wird, indem eine, durch einen Kontakt mit dem Körperteil oder dem Gegenstand bewirkte Dämpfung einer Oberflächenwelle auf einem Lichtleiter bestimmt wird, und zumindest während der Verstellbewegung Licht derart in den Lichtleiter eingekoppelt wird, das dieses einer optischen Warnfunktion zugeordnet ist.One Another aspect of the invention is a use of a previously described Control device for an optical warning function during the Adjusting movement of the adjustable part of the adjusting device of the motor vehicle. Such an optical warning function is advantageously in another aspect of a method for controlling an adjustment device realized a motor vehicle. In this procedure becomes a movement an adjustable part of the adjusting device in dependence from a detection of a pinching of a body part or an object controlled, with a pinching during the movement of the adjustable Part of the adjusting device is detected by a, by a contact with the body part or the object caused attenuation a surface wave is determined on a light guide, and at least during the Adjusting movement light is coupled into the light guide in such a way this is associated with an optical warning function.
Im Folgenden wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.in the The invention will be described in exemplary embodiments with reference to FIG Drawings closer explained.
Dabei zeigenthere demonstrate
In
den
In
Eine
weitere Anordnung von Sensoren
Weiterhin
dient der Sensor
Alle
Sensoren
Zur
Detektion des Einklemmfalls ist auf einem ersten Modenwandler
Erhält die Steuereinheit
SE beispielsweise über
das Bussystem CAN einen Steuerbefehl zum automatischen Schließen der
Heckklappe als Funktionseinheit, wird der Treiber D entsprechend
der Verstellrichtung angesteuert und der Motor M durch den Treiber
D in der zugeordneten Richtung bestromt. Gleichzeitig überträgt die Steuereinheit
SE mittels des Oberflächenwellensenders
OFW-S über
den Wellenleiter
Neben
dem Leiten von Oberflächenwellen erfüllt der
Wellenleiter
Für die Steuerung
der abgestrahlten Lichtmenge ist vorgesehen, dass die Steuereinheit
SE zum einen für
Designzwecke ein stark gedimmtes Licht steuert, wenn die Funktionseinheit
tagsüber
in einer Position steht. Dagegen wird eine pulsierende Lichtmenge
durch die Steuereinheit SE gesteuert, während die Funktionseinheit
durch den Antrieb M verstellt wird. Weiterhin kann eine große Lichtmenge von
der Steuereinheit SE gesteuert werden, wenn in dunkler Umgebung
eine konstante Beleuchtung durch die austretende Lichtmenge
Weiterhin
ist es möglich
einen Lichtsensor vorzusehen, der ein Auftreten eines Hindernisses
im Verstellweg ermittelt, indem das vom Lichtleiter
Eine
andere weitere Funktion des Wellenleiters
Weiterhin ist die Steuereinheit SE mit einem Hallsensor HS verbunden, der eine Messung einer Verstellposition und einer Verstellgeschwindigkeit der Funktionseinheit durch die Messung der Rotation des Antriebs ermöglicht.Farther the control unit SE is connected to a Hall sensor HS, the a measurement of an adjustment position and an adjustment speed the functional unit by measuring the rotation of the drive allows.
All die zuvor beschriebenen Sensorsysteme arbeiten vorteilhafterweise in Ergänzung zueinander und/oder redundant zueinander, so dass die Gefahr eines Einklemmens oder gar einer Verletzung einer Person minimiert wird.Alles The sensor systems described above operate advantageously in addition to each other and / or redundant to each other, so that the risk of Pinching or even injury to a person is minimized.
In
den
Eine
weitere Ausführungsvariante
des Wellenleiters
Innerhalb
eines Verfahrensablaufs erfolgt in einem ersten Schritt des dargestellten
Teils des Verfahrens eine Abfrage, ob der Antrieb steht. Dieser
Zustand des Antriebs wird mittels der Auswertung von Sensorsignalen
ermittelt. Beispielsweise werden von dem Hallsensor HS der
Da
nun der Antrieb nicht mehr steht, gelangt man über Schritt eins zu Schritt
vier, indem wiederum eine Berührung
des Wellenleiters
Der
weitere und der den beschriebenen Schritten vorhergehende Verfahrensablauf
wird zur vereinfachten Erläuterung
weder beschrieben noch in der
Die
zuvor zu den
- 1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g,1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g,
- Wellenleiter, LichtleiterWaveguide, optical fiber
- 1h, 1i, 1j1h, 1i, 1y
- 1010
- Isolator, WellenentkopplerInsulator, Wellenentkoppler
- 100100
- Flachleiterflat Head
- 101101
- Wellenleiter, DichtungWaveguide, poetry
- 13, 1413 14
- Modenwandlermode converter
- 10081008
- Haftmittel, KlebstoffAdhesives, adhesive
- 108, 1018108 1018
- WellenentkopplerWellenentkoppler
- 2020
- elektrisches Feldelectrical field
- 21, 2221 22
- Elektrodeelectrode
- 210, 220210 220
- Elektrode mit berührbarer Oberflächeelectrode with touchable surface
- 211, 221211 221
- einlaminierte Elektrodelaminated into electrode
- 212, 222212 222
- strukturierte Elektrodestructured electrode
- 33
- Piezoaktuatorpiezo actuator
- 44
- Piezosensorpiezosensor
- 55
- Lichtquelle, Leuchtdiode, LaserLight source LED, laser
- 5050
- Oberflächenrauhigkeit zur Auskopplung von LichtSurface roughness for Extraction of light
- 5151
- ausgekoppeltes Lichtdecoupled light
- 66
- Eingabefeld, BedienfeldInput box, Control panel
- 88th
- Karosserieteil, Trägerplatte, RahmenBody part, Support plate frame
- SESE
- Steuereinrichtung, MikrocontrollerController, microcontroller
- OFW-ROFW-R
- OberflächenwellenempfängerSurface wave receiver
- OFW-SOFW-S
- OberflächenwellensenderSurface wave transmitter
- CAP-DCAP-D
- Auswerteeinheit für kapazitive oder resistive Signaleevaluation for capacitive or resistive signals
- LELE
- Lichtsteuerunglighting control
- DD
- Treiber, Halbleiterbrücke, RelaisDriver, Semiconductor bridge, relay
- HSHS
- HallsensorHall sensor
- MM
- Motor, AntriebEngine, drive
- CANCAN
- Bus, Bussystem, CAN-BusBus, Bus system, CAN bus
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Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200420014758 DE202004014758U1 (en) | 2004-09-20 | 2004-09-20 | Unit for controlling an actuating device in a motor vehicle is based on detection of an obstruction, and comprises a light guide, a surface wave sender-receiver, and a light source |
PCT/EP2005/009519 WO2006032357A2 (en) | 2004-09-20 | 2005-09-05 | Control device and method for controlling an adjusting device of a motor vehicle |
DE112005002053T DE112005002053A5 (en) | 2004-09-20 | 2005-09-05 | Control device and method for controlling an adjusting device of a motor vehicle |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200420014758 DE202004014758U1 (en) | 2004-09-20 | 2004-09-20 | Unit for controlling an actuating device in a motor vehicle is based on detection of an obstruction, and comprises a light guide, a surface wave sender-receiver, and a light source |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202004014758U1 true DE202004014758U1 (en) | 2005-11-10 |
Family
ID=35404683
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202004014758U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202005014446U1 (en) * | 2005-09-12 | 2007-02-01 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg | Sensor system for sensing clamp of body part or object by movement of adjustable part of adjusting device in motor vehicle, has transceiver arrangement whereby transceiver arrangement is interconnected with wave guide |
Citations (2)
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EP1096093A2 (en) * | 1999-10-27 | 2001-05-02 | Delphi Technologies, Inc. | Obstruction detection for a window |
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-
2004
- 2004-09-20 DE DE200420014758 patent/DE202004014758U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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