DE3111711C2 - Einklemmsicherungseinrichtung für automatisch betätigbare Türen oder Fenster, insbesondere an Fahrzeugen - Google Patents

Abstract

Eine Einklemmsicherungseinrichtung für automatisch betätigbare Türen oder Fenster, insbesondere an Fahrzeugen. Es wird davon ausgegangen, daß die Bewegung der Tür oder des Fensters in mehrere Zeitabschnitte unterteilt wird und die Zeiten, die zum Durchlaufen dieser Teilabschnitte benötigt werden, mit vorgegebenen Zeitintervallen verglichen werden. Diese vorgegebenen Zeitintervalle werden dadurch gewonnen, daß das jeweils bei der vorhergehenden entsprechenden Türbewegung zwischen den gleichen Positionen gemessene Zeitintervall gespeichert wird. Bei dem Vergleich der Zeitintervalle wird ein Steuersignal, das ein Abstoppen oder Reversieren der Türbewegung bewirkt, nur dann ausgelöst, wenn der gemessene Wert um mehr als eine vorgegebene Toleranz größer ist als der gespeicherte Wert. Zur Ermittlung der Position und der Bewegungsrichtung der Tür erhalten die aufeinanderfolgenden Positionssignale eine Wertigkeit und aus dem Vergleich der Wertigkeit wird ein Signal abgeleitet, das angibt, ob sich die Tür öffnet oder schließt.

Description

stand darin, eine Einklemmsicherung der eingangs erwähnten Bauart so auszubilden, daß sie unabhängig von äußeren Einflüssen, also insbesondere unabhängig von Temperaturschwankungen, zuverlässig arbeitet

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfir-dungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ajisführungsformen der erfindungsgemäßen Einklemmsicherung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Mit der erfindungsgemäßen EinklemmsicherungFeinrichtung wird erreicht, daß sich die Einrichtung selbsttätig an sich ändernde Umwelteinflüsse anpaßt Schließen sich nämlich bei warmem Sommerwetter die Türen rasch, so werden entsprechend kurze Zeitintervalle zwischen den Positionen gemessen und gespeichert, und die Sicherungseinrichiung wird wirksam, wenn diese verhältnismäßig kurzen Zeitintervalle durch eine Störung, d. h. durch Einklemmen eines Gegenstandes, übersciiritten werden. Schließen sich die Türen dagegen bei niedrigen Temperaturen langsam, so werJen entsprechend längere Zeitintervalle gespeichert und die Sicherungseinrichtung spricht an, wenn diese längeren Zeitintervalle überschritten werden. Dabei ist es auch nicht erforderlich, beim Montieren jeder einzelnen Türe eine Einstellung vorzunehmen, weil sich gemäß der Erfindung ja die Sicherungseinrichtung der Bewegung jeder einzelnen Tür automatisch anpaßt.

Würde das Steuersignal schon ausgelöst, wenn die gemessene Zeit nur ganz geringfügig langer ist als das bei dem vorangehenden Türschließvorgang bzw. -öffnungsvorgang gemessene und gespeicherte Zeitintervall, so würde schon durch eine geringfügige Verlangsamung der Türbewegung, etwa bei fallenden Temperaturen, die Einrichtung ansprechen, d. h. sie wäre dann zu empfindlich. Um dies zu vermeiden, ist vorgesehen, daß das Steuersignal erst dann ausgelöst wird, wenn ein zwischen zwei Positionssignalen gemessenes Zeitintervall um mehr als eine vorgegebene Toleranz langer ist als das gespeicherte Zeitintervall des vorhergehenden Türschließvorganges bzw. -Öffnungsvorganges. Diese ToIeranzvorgabe kann dadurch erreicht werden, daß die jeweils gemessene Zeit um einen festgesetzten Wert vergrößert und dieser vergrößerte Wert als vorgegebenes Zeitintervall gespeichert wird.

Die Zeiten, die eine Türe zwischen zwei Positionen zurücklegt, sind unterschiedlich, je nachdem ob sich die Tür öffnet oder schließt, da sich bei den meisten bekannten Türkonstruktionen die Türe nicht mit gleichmäßiger Geschwindigkeit bewegt, sondern mit beschleunigter Geschwindigkeit, d. h. sie durchläuft die ersten Teilstrecken zwischen den Positionen mit wesentlich geringerer Geschwindigkeit als die letzten Teilstrecken. Für jede Teilstrecke muß also die Zeit, in der sie beim öffnen der Tür durchlaufen wird und die Zeit, in der sie beim Schließen der Tür durchlaufen wird, gespeichert werden, und die Steuereinrichtungen müssen unterscheiden können, ob die Positionssignale bei sich öffnender Tür oder bei sich schließender Tür gegeben werden. Um dies zu erreichen, kann den Positionssignalen eine Wertigkeit gegeben werden, wobei die Wertigkeit der aufeinanderfolgenden Positionssignale verglichen und daraus ein Signal abgeleitet wird, das angibt, ob sich die Tür öffnet oder schließt. Diese Wertigkeit kann den Positionssignalen digital oder analog gegeben werden. Besonders zweckmäßig ist es, dem Signalgeber eine sol- μ ehe Anzahl von Positionen zu geben, die Potenzen von 2 sind, sich also durch Binärzahlen darstellen lassen. Als besonders zweckmäßig hat sich erwiesen, dem Signalgeber acht Positionen zu geben, so daß die Wertigkeit durch dreistellige Binärzahlen festgelegt werden kann. Werden die Wertigkeiten so festgelegt daß beim öffnen der Tür das erste Positionssignal -die niedrigste, das letzte Positionssignal die höchste Wertigkeit erhält und umgekehrt bsim Schließen der Tür das erste Positionssignal die höchste und das letzte Positionssignal die niedrigste Wertigkeit erhält, so ergibt sich beim Vergleich der Wertigkeiten ohne weiteres, daß, wenn das folgende Signal eine höhere Wertigkeit hat als das vorhergehende Signal, die Türe sich öffnet umgekehrt wenn das folgende Signal eine geringere Wertigkeit hat als das vorhergehende Signal, die Türe sich schließt

Diese Zuteilung von Wertigkeiten an die Positionssignale ermöglicht es aber auch, die bei der Türbewegung gemessenen Zeitintervalle mit den richtigen gespeicherten Zeitintervallen zu vereichen, wenn aufgrund einer Störung die Türe sich nicht vollständig geöffnet oder geschlossen hat, ehe sie sich wieder in Bewegung setzt.

Als Signalgeber kann jede bekannte Art von Schaltern verwendet werden. Zweckmäßig werden berührungslos arbeitende Schaltelemente verwendet z. B. die als Reed-Schalter bekannten, von Permanent-Magneten ansteuerbaren Schaltvorrichtungen oder noch besser Halleffektschalter, die durch einen mit der Tür in Verbindung stehenden Magnet beeinflußt werden. Diese Halleffektschalter haben den Vorteil, daß sie sehr zuverlässig sind sowie prellfrei und unempfindlich gegen Verschmutzung und Korrosion, so daß eine lange Lebensdauer gewährleistet ist.

Da die gemessene Zeit zwischen zwei Positionssignalen jeweils mit dem Zeitintervall verglichen wird, das bei dem vorhergehenden Türschließvorgang oder Türöffnungsvorgang gemessen wurde, müssen alle früheren gespeicherten Zeitintervalle gelöscht werden. Damit auch nach einer Störung, d. h. also nachdem zwischen zwei Positionssignalen ein zu langes Zeitintervall gemessen wurde, die Einrichtung einwandfrei weiter arbeitet, kann weiterhin vorgesehen werden, daß ein gespeichertes Zeitintervall nur dann gelöscht wird, wenn das diesem zugeordnete gemessene Zeitintervall mit dem gespeicherten Zeitintervall innerhalb der Toleranz übereinstimmt, worauf dann das neue gemessene Zeitintervall gespeichert wird, während bei Nichtübereinstimmung das vorhergehende Zeitintervall, das also einer normalen Türbewegung entspricht, gespeichert bleibt.

Bei zweiflügligen Türen wird zweckmäßig jeder Türflügel mit einer selbständigen Einklemmsicherungseinrichtung versehen, da es durchaus möglich ist, daß nur der eine Türflügel durch ein Hindernis in seiner Bewegung gehemmt wird. Damit eingeklemmte Gegenstände oder Personen sofort freigegeben werden, können aber die beiden Schaltungen so miteinander verbunden sein, daß das ein Abstoppen oder Reversierep bewirkende Steuersignal beide Türflügel im gleichen Sinne beeinflußt.

Ausführungsbeispiele einer Einklemmsicherungseinrichtung gemäß der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Einklemmsicherungseinrichtung für eine zweiflüglige Tür;

F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild des für die Messung wesentlichen Teils dieser Einrichtung.

Bei dem Blockschaltbild in Fig. 1 ist angenommen, daß os sich um eine zweiflüglige Tür handelt mit den Türflügeln A und B. jedem der Türflügel ist ein Signalgeber SG zugeordnet, dessen Kontakte durch einen Magnet M betätigt werden. Der Weg. den die Tür beim

öffnen und Schließen zurücklegt, ist in sieben Teilstrekken unterteilt, dementsprechend besitzt der Signalgeber acht Kontakte. Von diesem Signalgeber gehen die Positionssignale an die Anordnung PE, die zur Erkennung der jeweiligen Position der Türe einschließlich des geöffneten und geschlossenen Zustandes dient. Von hier gehen die Positionssignale weiter an den Meßwertspeicher SP und an den Steuerteil ST. Der Steuerteil erhält über den Fahrerkontakt FK, der in der Regel für beide Türflügel und bei mehrtürigen Fahrzeugen für sämtliehe Türen gemeinsam ist, das Signal zum öffnen bzw. Schließen der Türe. Vom Meßwertspeicher SP gehen die Signale an die Auswerteelektronik EL, in der die gemessenen Zeitintervalle verglichen werden und von dieser Auswerteelektronik geht, wenn der Vergleich ergibt, daß in der Türbewegung eine Hemmung aufgetreten ist, ein Steuersignal an die Endstufe ES, die kurzschlußfest ausgeführt ist. Trifft dieses Steuersignal beim Schließen der Türen ein, was dann eintritt, wenn irgendein Gegenstand eingeklemmt wurde, so wird das Umschaltventil UV betätigt, das bewirkt, daß sich die Tür sofort wieder öffnet. Trifft das Signal beim öffnen der Tür ein, so ist dies ein Zeichen, daß eine Person oder ein Gegenstand durch die Rückkante der sich öffnenden Tür eingeklemmt wurde. Es wäre in solchen Fällen nicht zweckmäßig, wenn sich die Tür sofort wieder schließen würde. Es wird deshalb das Sperrventil SVerregt, durch das die Kammern der Türzylinder entlüftet werden, so daß die Türe stehen bleibt, aber leicht verschoben werden kann. Ist oder wird in diesem Zustand der Fahrerkontakt betätigt, so erhält der Magnet des Drosselventils DV einen Impuls, die Tür öffnet sich, da sich der Druck in den entlüfteten Kammern noch nicht wieder aufgebaut hat, langsam und der Fahrerkontakt bleibt im ürigen so lange unwirksam, bis sich der normale Betriebsdruck am Drosselventil D V wieder aufgebaut hat. Dadurch wird ein Schlagen der Türflügel vermieden.

Bei einer zweiflügligen Türe wird es häufig vorkommen, daß beim Einklemmen einer Person oder eines Gegenstandes zuerst der eine Türflügel auf den V/iderstand stößt und etwas später erst der zweite Türflügel. In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn sich, sobald der eine Türflügel auf einen Widerstand gestoßen ist, beide Türflügel wieder öffnen bzw. beide Türflügel stehen bleiben. Zu diesem Zweck sind die beiden Verbindungen Q vorgesehen, durch die ein Steuersignal, das von der Auswerteelektronik der Türe A ausgeht, auch der Endstufe der Türe B zugeleitet wird und umgekehrt ein Steuersignal, das von der Auswerteelektronik der Türe B ausgeht, der Endstufe der Türe A zugeleitet wird.

F i g. 2 zeigt ebenfalls im Blockschaltbild die Anordnung zur Erkennung der Türposition und der Bewegungsrichtung und zur Speicherung der Meßwerte. SG ist wieder der Signalgeber mit acht PositionsschaJtern. Die Nummern der Schalter werden in dreistellige Binärzahlen umgesetzt und es wird angenommen, dem Schalter 1 ist die Binärzahi 000 und dem Schalter 8 die Binärzahl 111 zugeteilt, so daß die binären Wertigkeiten vom Schalter 1 bis Schalter 8 ansteigen. Die Positionssignale der Schalter werden über die Leitungen A, B, Can den Vergleicher VG 1 und an den Speicher SP1 weitergegeben. In dem Speicher SP1 werden die vom Zähler Z1 gemessenen Wertigkeiten gespeichert und in dem Vergleicher VG1 wird die Wertigkeit eines eintreffenden Signals mit der vom Speicher gelieferten Wertigkeit des vorhergehenden Signals verglichen. Ist dabei die Wertigkeit des eingehenden Signals höher als die Wertigkeit des vorhergehenden Signals, so bedeutet dies, daß sich die Tür in der Richtung von Schalter 1 nach Schalter 8 bewegt und wenn angenommen wird, daß sich die Tür in der Richtung von links nach rechts schließt, so bedeutet dies die Schließbewegung der Türe. Ist umgekehrt die Wertigkeit des eintreffenden Signals kleiner als die Wertigkeit des vorhergehenden gespeicherten Signals, so bedeutet dies, daß sich die Türe in der Richtung von Schalter 8 nach Schalter 1 bewegt, also sich öffnet. Von dem Vergleicher VG 1 geht nun ein entsprechendes Signal an das Flip-Flop FFund von hier gehen die Signale für Türöffnen bzw. Türschließen über die Leitungen a, b zu der hier nicht dargestellten Auswerteelektronik EL Ferner geht das Signal von dem Flip-Flop FF über die Leitung c zu dem Schreib- und Lesespeicher mit wahlfreiem Zugriff RAM. Der im Speicher SPl enthaltene binäre Wert wird über die Leitungen d als Adresse an den Meßwertspeicher RAM gegeben und diese Adresse wird durch das über c ankommende Signal, welches angibt, ob sich die Tür öffnet oder schließt, ergänzt, so daß nunmehr eine vierstellige binäre Adresse vorliegt, aufgrund der festgestellt werden kann, welcher Speicherwert aus der vorhergehenden Türbewegung der eben durchlaufenden Strecke entspricht.

Verläßt die Tür den ersten Kontakt einer Teilstrecke, so wird der Zähler Z2 in Gang gesetzt, dem Impulse von einem Taktgeber T zugeführt werden und beim Erreichen des nächstfolgenden Schalters gestoppt, womit die Laufzeit gemessen ist. Der dabei erhaltene Wert wird als binärer Wert über die drei Leitungen g an den Vergleicher VG 2 gegeben, der gleichzeitig aus dem Speicher RAM den früher gespeicherten Wert für die gleiche Teilstrecke erhält und den Vergleich durchführt Ergibt der Vergleich Übereinstimmung innerhalb der Toleranzen, so wird der neu gemessene Wert um den Toleranzbetrag, beispielsweise um zwei Impulse des Taktgebers, erhöht und dieser erhöhte Wert wird nunmehr in den Speicher RAM eingebracht und dort gespeichert, während der vorher gespeicherte Wert gelöscht wird. Übersteigt aber der gemessene Zeitwert den gespeicherten Wert um mehr als den Toleranzbetrag, so wird über die Leitung /ein Steuersignal an die Auswerteelektronik EL gegeben, die nun, je nachdem, ob über die Leitungen a. b das Signal für »Schließen« oder für »öffnen« eingetroffen ist, das Umschaltventil UV(in Fig. 1) erregt, so daß die Türbewegung reversiert, oder das Sperrventil SV, so daß die Tür stehen bleibt und sich nach Erregung des Drosselventils DV langsam öffnet. In diesem Fall wird der gemessene Zeitwert nicht gespeichert, sondern es bleibt im Speicher der früher gespeicherte Wert für die ungestörte Türbewegung erhalten. Wie leicht zu erkennen, wird beim Reversieren der Türbewegung auch die Richtungsänderung der Türbewegung über das Flip-Flop FF an die Auswerteelektronik und an den Speicher RAM gemeldet, so daß die bei der weiteren Türbewegung ausgelösten Positionssignale und gemessenen Zeitintervalle mit den richtigen Speicherwerten verglichen werden.

Auf diese Weise ist eine dynamische Zeitmessung gewährleistet und das ganze System kalibriert sich selbst, d. h. es werden für die Türbewegung immer diejenigen Zeitintervalle vorgegeben, die dem jeweiligen Zustand der Türe und den Umwelteinflüssen entsprechen, ohne daß es erforderlich ist, diese Umwelteinflüsse einzeln zu messen und in die Elektronik einzubringen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Einklemmsicherungseinrichtung für automatisch betätigbare Türen oder Fenster, insbesondere an Fahrzeugen, bei der ein elektrischer Signalgeber, der mit der Tür oder dem Türantrieb gekoppelt ist, beim Erreichen vorgegebener Positionen der Tür jeweils ein elektrisches Positionssignal abgibt und diese Positionssignale einer elektrischen Meßeinrichtung zugeführt werden, in welcher die Zeitintervalle zwischen den aufeinanderfolgenden Signalen gemessen und mit vorgegebenen Zeitintervallen verglichen werden, wobei ein Steuersignal ein Abstoppen oder Reversieren der Türbewegung bewirkt, wenn das gemessene Zeitintervall größer als das vorgegebene Zeitintervall ist, dadurch gekennzeichnet, daß als vorgegebenes Zeitintervall das Zeitintervall dient, das jeweils bei dem vorhergehenden Türschließvorgang bzw. -Öffnungsvorgang zwischen den gleichen Positionen gemessen wurde.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal ausgelöst wird, wenn ein Zeitintervall zwischen zwei Positionssignalen um mehr als eine vorgegebene Toleranz länger ist als das gespeicherte Zeitintervall des vorhergehenden Türschließvorganges bzw. -Öffnungsvorganges.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorgabe der Toleranz die jeweils gemessene Zeit um einen festgesetzten Wert vergrößert und dieser vergrößerte Wert als vorgegebenes Zeitintervall gespeichert wird.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wertigkeit aufeinanderfolgender Positionssignale verglichen und daraus ein Signal abgeleitet wird, das angibt, ob sich die Tür öffnet oder schließt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber acht Positionen enthält, deren Wertigkeit durch dreistellige Binärzahlen festgelegt ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Signalgeber Halleffekt-Schalter enthält, die durch einen mit der Tür in Verbindung stehenden Magnet beeinflußt werden.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein gespeichertes Zeitintervall gelöscht wird, wenn das diesem zugeordnete gemessene Zeitintervall mit dem gespeicherten Zeitintervall innerhalb der Toleranz übereinstimmt und dann das neue gemessene Zeitintervall gespeichert wird.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal bei der Schließbewegung der Türen ein Reversieren, bei der Öffnungsbewegung der Türen einen Stillstand des Türantriebes, bei pneumatischem Türantrieb ein Entlüften der Antriebszylinder bewirkt.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei zweiflügligen Türen jede Tür mit einer selbständigen Einklemmsicherung versehen ist und die beiden Schaltungen so miteinander verbunden sind, daß das ein Abstoppen oder Reversieren bewirkende Steuersignal beide Türflügel im gleichen Sinne beeinflußt.

Gegenstand der Erfindung ist eine Einklemmsicherungseinrichtung für automatisch betätigbare Türen oder Fenster, insbesondere an Fahrzeugen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Bei Omnibussen, Straßenbahnen, U-Bahnen und ähnlichen Verkehrsmitteln werden die Türen in der Regel durch ein vom Führerstand aus gegebenes Signa¹ geöffnet und geschlossen. Um Unfälle zu verhüten, sind dabei Sicherungseinrichtungen erforderlich, durch die es vermieden wird, daß Fahrgäste oder deren Kleidungsstükke, Gepäckstücke o. dgL beim Schließen der Türen eingeklemmt werden oder die Türen in halb geöffnetem Zustand verbleiben.
Es sind verschiedene Sicherungseinrichtungen bekannt, beispielsweise Lichtschranken, die parallel zum Schließweg der Tür angeordnet sind, oder Endschalter, die in den an den Türkanten angebrachten Gummidichtungen angeordnet sind.
Diese bekannten Sicherungseinrichtungen gewähren teils keine ausreichende Sicherheit und sind teils außerordentlich störanfällig.

Eine Einklemmsicherungseinrichtung der eingangs und im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art ist beispielsweise in der DE-AS 20 27 816 oder der DE-OS 30 03 877 beschrieben.

Die in der leztgenannten Druckschrift beschriebene Sicherungseinrichtung arbeitet zuverlässig und ermöglicht es auch, die Sicherungseinrichtung der Öffnungsbzw. Schließgeschwindigkeit einer Tür anzupassen, da die durch Speicherglieder vorgegebenen Zeitintervalle entsprechend eingestellt werden können. Die Einrichtung hat jedoch noch den Nachteil, daß bei jeder einzelnen Tür die Speicherglieder individuell eingestellt werden müssen, was bei der Montage einen entsprechend hohen Arbeitsaufwand bedingt, und daß die Geschwindigkeiten, mit denen sich die Türen öffnen und schließen, nicht nur individuell von einer Tür zur anderen unterschiedlich sind, sondern auch noch von äußeren Umständen, insbesondere von der Temperatur, abhängig sind. Werden die Türen bei normaler Raumtemperatur eingestellt, so besteht die Möglichkeit, daß bei niedrigen Temperaturen im Winter sich die Türen erheblich langsamer öffnen und die eingestellten Zeitintervalle überschritten werden, so daß das Steuersignal ausgelöst wird, welches das Abstoppen oder Reversieren der Türbewegung bewirkt.

Es ist weiterhin eine Einklemmsicherungseinrichtung bekannt (DE-OS 27 27 518), bei der nicht Zeitintervalle, sondern durch ein Kraftmeßglied erfaßte Kräfte, die bei der Schließung der Tür auftreten, verglichen werden. Es wird die jeweils auftretende Kraft mit der unmittelbar vorher auftretenden Kraft der gleichen Schließbewegung verglichen. Eine solche Messung der Kraft am Antrieb ergibt in den meisten Fällen nur sehr ungenaue Werte für die tatäschlich an der Schließkante wirkende Kraft, insbesondere dann, wenn, wie das häufig der Fall ist, die Kraftübersetzung zwischen Antrieb und Tür nicht linear ist. Es ist dann nicht sichergestellt, daß einer bestimmten konstanten Kraft hinten am Türantrieb immer die gleiche Ansprechkraft an der Schließkante der Tür beim Einklemmen entspricht. In den Sicherheitsvorschriften wird aber gefordert, daß die Tür unabhängig von ihrer Stellung beim Auftreten einer bestimmten Schließkraft an der Türkante reversieren soll.

Die Erfindung geht aus von einer Einklemmsicherung, bei der Zeitintervalle verglichen werden und auf eine Kraftmessung ganz verzichtet wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be-