DE3513051A1 - Motor-actuated car window with a jamming safeguard - Google Patents
Motor-actuated car window with a jamming safeguardInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein motorisch betätigtes versenkbares Auto-The invention relates to a motor-operated retractable car
fenster mit einer Einklemmsicherung, die einen entlang dem oberen Rand der Glasscheibe angeordneten streifenförmigen elektrischen Leiter als kapazitiv beeinflußbaren Berührungs- bzw. Annäherungssensor umfaßt, der Teil einer bei Annäherung des Sensors an einen Körperteil den Antriebsmotor abschaltenden Steuerschaltung ist.Window with an anti-pinch device running along the top Edge of the glass pane arranged strip-shaped electrical conductor as capacitive Influenceable touch or proximity sensor comprises, the part of a when approached of the sensor to a part of the body, the control circuit that switches off the drive motor is.
Wenn solche mit kapazitiven Berührungssensoren arbeitende Einklemmsicherungen nicht nur bei unmittelbarem elektrisch leitendem Kontakt mit einem Körperteil, sondern auch dann ansprechen sollen, wenn ein direkter leitender Kontakt nicht zustande kommt, beispielsweise wenn der entsprechende Körperteil mit einem Kleidungsstück bedeckt ist, muß die Schaltung eine verhältnismäßig hohe Empfindlichkeit aufweisen. Dabei erhöht sich jedoch gleichzeitig die Gefahr, daß die Steuerschaltung auch auf Störeinflüsse reagiert. Solche Störeinflüsse treten insbesondere durch Feuchtigkeitsniederschlag auf der Glasscheibe und durch den kapazitiven Einfluß des Fensterrahmens auf, wenn sich der Sensor dem Fensterrahmen nähert. Ebenso hat die Umgebungstemperatur einen Einfluß auf die Schaltung und kann ebenfalls zu Störsignalen führen, die die Funktionstüchtigkeit der Schaltung beeinträchtigen.If such anti-pinch devices working with capacitive touch sensors not only when there is direct electrically conductive contact with a part of the body, but should address even if a direct leading contact is not established comes, for example, when the corresponding part of the body with an item of clothing is covered, the circuit must have a relatively high sensitivity. At the same time, however, there is an increased risk that the control circuit will also open Interference reacts. Such disruptive influences occur in particular due to the precipitation of moisture on the glass pane and by the capacitive influence of the window frame, if the sensor approaches the window frame. Likewise, the ambient temperature has a Influence on the circuit and can also lead to interference signals that affect the functionality affect the circuit.
Durch die DE-OS 31 11 684 ist bereits eine Steuerschaltung für eine gattungsgemäße Einklemmsicherung bekannt geworden, die solche Störsignale als solche erkennt und eliminiert. Bei dieser bekannten Steuerschaltung wird davon ausgegangen, daß die Geschwindigkeit der Bedämpfungsänderung bei den meisten vorkommenden Störsignalen wesentlich geringer ist als bei den eigentlichen Nutzsignalen. Dementsprechend umfaßt diese bekannte Steuerschaltung einen Regelkreis, der solche Signale, bei denen die Geschwindigkeit der Zunahme der Bedämpfung weniger als etwa lo % pro Sekunde beträgt, als Störsignale erkennt und unwirksam macht.DE-OS 31 11 684 is already a control circuit for a Generic anti-pinch device has become known that such interference signals as such recognizes and eliminates. In this known control circuit it is assumed that the speed of the attenuation change for most of the interfering signals that occur is much lower than with the actual useful signals. Accordingly included this known control circuit has a control loop, the signals in which the The speed of the increase in damping is less than about lo% per second, recognizes as interfering signals and makes them ineffective.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einklemmsicherung mit einer Störerkennungsschaltung zu schaffen, die auch solche Störsignale als solche erkennt, die mit einer Anderungsgeschwindigkeit der Bedämpfung auftreten, die mit der Änderungsgeschwindigkeit der Bedämpfung bei den eigentlichen Nutzsignalen vergleichbar ist.The invention is based on the object of an anti-pinch device to create an interference detection circuit that also detects such interference signals as such detects that occur with a rate of change of the damping that occurs with the rate of change of the attenuation in the actual useful signals is comparable is.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf der Glasscheibe in einem von einem Körperteil nicht unmittelbar beeinflußbaren Bereich ein zweiter streifenförmiger Leiter als kapazitiv beeinflußbarer elektrischer Sensor angeordnet ist, der etwa die gleiche Kapazität wie der Annäherungssensor aufweist und der in der Steuerschaltung mit dem Annäherungssensor so zusammenwirkt, daß die von den beiden Sensoren gleichzeitig aufgenommenen Signale als Störsignale eliminiert werden.According to the invention this object is achieved in that on the glass pane in an area that cannot be directly influenced by one part of the body, a second area strip-shaped conductor arranged as a capacitively influenceable electrical sensor which has approximately the same capacitance as the proximity sensor and which is in the control circuit cooperates with the proximity sensor so that the of the signals recorded at the same time by both sensors are eliminated as interference signals.
Die Erfindung macht sich das bekannte Prinzip einer sogenannten Kompensationsschaltung zunutze und schlägt die gezielte Anwendung dieses Prinzips auf ein gattungsgemäßes Autofenster mit einem kapazitiven Annäherungssensor vor. Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Anwendung dieses Kompensationsprinzips selbst dann zu einer Ausschaltung der auf Feuchtigkeit und auf die Annäherung des Berührungssensors an den oberen Rahmen des Fensters zurUckzuführenden Störeinflüsse führt, wenn der zweite Sensor außerhalb der bei geschlossenem Fenster sichtbaren Glasscheibenfläche angeordnet ist, nämlich unterhalb des unteren Randes des Fensterrahmens, das heißt auf dem Teil der Glasscheibe, der ständig in dem Türschacht verbleibt und auf diese Weise gegen den unmittelbaren Einfluß der Feuchtigkeit abgeschirmt ist.The invention makes use of the known principle of a so-called compensation circuit uses and suggests the targeted application of this principle to a generic one Car window with a capacitive proximity sensor in front. Surprisingly it has it has been shown that the inventive application of this compensation principle even then to an elimination of the on moisture and on the approach of the Touch sensor on the upper frame of the window leads when the second sensor is outside the visible when the window is closed Glass pane surface is arranged, namely below the lower edge of the window frame, that is to say on the part of the glass pane that permanently remains in the doorway and in this way shielded from the direct influence of moisture is.
Die Steuerschaltung für den Antriebsmotor umfaßt eine von den beiden kapazitiv beeinflußbaren Sensoren angesteuerte Auswerteschaltung. In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung werden gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung die beiden Sensoren mit einer getakteten Gleichspannung versorgt, und die Auswerteschaltung besteht aus einer Komparatorschaltung, die den Spannungsverlauf der Spannungsimpulse an den beiden Sensoren miteinander vergleicht.The control circuit for the drive motor comprises one of the two capacitive influenceable sensors controlled evaluation circuit. In more expedient Further developments of the invention are in accordance with a first embodiment of the invention the two sensors with a pulsed DC voltage supplied, and the evaluation circuit consists of a comparator circuit that shows the voltage curve which compares the voltage pulses at the two sensors.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung besteht die Auswerteschaltung aus einer Brückenschaltung, bei der die beiden Sensoren in eine Gleichrichterbrücke einbezogen werden und die Brückenausgangsspannung als Maß für das von den Störsignalen befreite Nutzsignal dient.According to another embodiment of the invention, there is the evaluation circuit from a bridge circuit in which the two sensors are in a rectifier bridge are included and the bridge output voltage as a measure of the interference signals liberated useful signal is used.
Die Auswertung des von der Komparatorschaltung oder von der Brückenschaltung kommenden Ausgangssignals erfolgt im einfachsten Fall in bekannter Weise über einen Spannungskomparator, der bei Erreichen eines einstellbaren Schwellwertes den Antriebsmotor stillsetzt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es jedoch auch möglich, die Ausgangssignale der Auswerteschaltung nach Digitalisierung bei einer von Störsignalen freien Programmierungsfahrt des Fensters über den gesamten Weg des Fensters für jede Fensterposition im Speicher eines Mikrocomputers zu speichern und die bei jeder späteren Schließbewegung des Fensters von der Auswerteschaltung gelieferten digitalisierten Signale bei jeder Fensterposition im Mikrocomputer mit den für diese Position gespeicherten Signalen zu vergleichen. Auf diese Weise werden die konstanten charakteristischen Bedämpfungen der Sensoren durch die unveränderbare Geometrie der umgebenden Karosserieteile für jedes Fenster individuell ermittelt und in optimaler Weise berücksichtigt.The evaluation of the from the comparator circuit or from the bridge circuit Coming output signal takes place in the simplest case in a known manner via a Voltage comparator that controls the drive motor when an adjustable threshold value is reached stops. In a further embodiment of the invention, however, it is also possible the output signals of the evaluation circuit after digitization in the event of one of the interfering signals free programming run of the window over the entire path of the window for store each window position in the memory of a microcomputer and that of each later closing movement of the window supplied by the evaluation circuit digitized Signals at each window position in the microcomputer with those stored for this position Compare signals. In this way the constant are characteristic Damping of the sensors due to the unchangeable geometry of the surrounding body parts determined individually for each window and optimally taken into account.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Von den Zeichnungen zeigt Fig. 1 die erfindungsgemäße Ausbildung einer fremdkraftbetätigten Autoscheibe mit zwei kapazitiven Sensoren; Fig. 2 eine nach dem Pulslängenvergleich arbeitende elektronische Auswerteschaltung für die von den beiden Sensoren kommenden Signale; Fig. 3 eine auf dem Prinzip einer Brückenschaltung beruhende Auswerteschaltung für die von den beiden Sensoren kommenden Signale, und Fig. 4 eine mit einem Mikrocomputer ausgerüstete Steuerschaltung in schematischer Darstellung.The invention is explained in more detail with reference to the drawings. Of the 1 shows the design according to the invention of an externally operated one Car window with two capacitive sensors; Fig. 2 one after Pulse length comparison working electronic evaluation circuit for the two Sensors coming signals; Fig. 3 is based on the principle of a bridge circuit Evaluation circuit for the signals coming from the two sensors, and FIG. 4 a control circuit equipped with a microcomputer in a schematic representation.
In Fig. 1 ist eine versenkbare Glasscheibe 1 für eine Fahrzeugtür dargestellt, die erfindungsgemäß mit einem Annäherungssensor 2 und einem Vergleichssensor 3 versehen ist. In ihrem unteren Randbereich ist an der Glasscheibe 1 eine Metallschiene 4 auf geeignete Weise befestigt, an der der elektrische Antriebsmotor über einen Kurbeltrieb oder über ein anderes geeignetes mechanisches Kraftübertragungsglied angreift, wodurch die Fensterscheibe 1 in die gewünschte Stellung verfahren wird.In Fig. 1 is a retractable pane of glass 1 for a vehicle door shown, according to the invention with a proximity sensor 2 and a comparison sensor 3 is provided. A metal rail is attached to the glass pane 1 in its lower edge area 4 attached in a suitable manner to which the electric drive motor via a Crank drive or another suitable mechanical power transmission member attacks, whereby the window pane 1 is moved into the desired position.
Der Annäherungssensor 2 ist entlang der oberen Kante der Glasscheibe 1 angeordnet. Im dargestellten Fall befindet sich der Sensor 2 auf dem sich an die obere Begrenzungsfläche 5 anschließenden Randbereich der inneren Oberfläche 6 der Glasscheibe. Es ist jedoch auch möglich, den Annäherungssensor 2 ganz oder teilweise auf der oberen Begrenzungsfläche 5 anzuordnen. Der Annäherungssensor 2 besteht aus einem eingebrannten elektrisch leitenden Email, das in druckfähiger Form auf die Glasscheibe aufgedruckt oder in sonstiger Weise aufgetragen und im Zuge der Biege- und/ oder Vorspannbehandlung für die Glasscheibe 1 aufgeschmolzen und eingebrannt wird. Von dem Annäherungssensor 2 führt der Leitstreifen 7 zu der Kontaktfläche 8, mit der das zu der elektronischen Auswerteschaltung führende Anschlußkabel verbunden wird. Leitstreifen 7 und Kontaktfläche 8 sind auf der Oberfläche 6 der Glasscheibe 1 angeordnet, bestehen aus demselben Material wie der Annäherungssensor 2 und werden in demselben Druckvorgang wie der Annäherungssensor 2 auf die Glasscheibe 1 aufgetragen.The proximity sensor 2 is along the top edge of the glass pane 1 arranged. In the case shown, the sensor 2 is located on the upper boundary surface 5 adjoining edge region of the inner surface 6 of the Pane of glass. However, it is also possible to completely or partially use the proximity sensor 2 to be arranged on the upper boundary surface 5. The proximity sensor 2 consists of a burned-in electrically conductive enamel, which is printed on the Glass pane printed on or applied in any other way and in the course of the bending and / or tempering treatment for the glass pane 1 melted and burned in will. The guide strip 7 leads from the proximity sensor 2 to the contact surface 8, with which the connecting cable leading to the electronic evaluation circuit is connected will. The guide strips 7 and the contact surface 8 are on the surface 6 of the glass pane 1, consist of the same material as the Proximity sensor 2 and are in the same printing process as the proximity sensor 2 on the glass 1 applied.
Parallel zu der unteren Kante lo der Glasscheibe 1 ist im Abstand von einigen Zentimetern von dieser der Vergleichssensor 3 angeordnet, der in eine Kontaktfläche 11 mündet, mit der das zu der Auswerteschaltung führende Anschlußkabel verlötet wird. Der Vergleichssensor 3 ist in seiner Breite so ausgelegt, daß er eine Kapazität aufweist, die mit der Kapazität des Annäherungssensors 2 vergleichbar ist. Vorzugsweise weist er dieselbe Kapazität auf wie dieser. Der Vergleichssensor 3 besteht ebenso wie die Kontaktfläche 11 aus demselben Material wie der Annäherungssensor 2 und wird in demselben Druckvorgang wie dieser auf die Glasscheibe aufgebracht.The glass pane 1 is parallel to the lower edge lo at a distance of a few centimeters from this, the comparison sensor 3 is arranged, which is in a Contact surface 11 opens with which the connecting cable leading to the evaluation circuit is soldered. The comparison sensor 3 is designed in its width so that it has a capacitance that is comparable to the capacitance of the proximity sensor 2 is. It preferably has the same capacity as this. The comparison sensor 3, like the contact surface 11, consists of the same material as the proximity sensor 2 and is applied to the glass pane in the same printing process as this.
Die strichpunktierte Linie I-I stellt die Begrenzungslinie für den unteren Teil der Glasscheibe 1 dar, der auch bei vollständig geschlossenem Fenster unterhalb des Sichtbereiches der Glasscheibe liegt, das heißt unterhalb der Begrenzung des Fensterrahmens. Der Vergleichssensor 3 verläuft im Abstand von einigen Zentimetern, beispielsweise im Abstand von o bis 3 cm, parallel zu dieser Linie I-I und bleibt auf diese Weise auch bei vollständig geschlossenem Fenster immer unsichtbar.The dash-dotted line I-I represents the boundary line for the the lower part of the glass pane 1, even when the window is completely closed lies below the field of vision of the glass pane, that is, below the boundary of the window frame. The comparison sensor 3 runs at a distance of a few centimeters, for example at a distance of 0 to 3 cm, parallel to this line I-I and remains In this way, it is always invisible even when the window is completely closed.
Annäherungssensor 2 und Vergleichssensor 3 werden über ihre jeweiligen Anschlußpunkte 8 und 11 mit einer elektronischen Auswerteschaltung verbunden, die die Störsignale eliminiert. Da verschiedene Auswerteschaltungen denkbar sind, werden nachfolgend zwei Ausführungsbeispiele für eine solche Auswerteschaltung im einzelnen beschrieben.Proximity sensor 2 and comparison sensor 3 are via their respective Connection points 8 and 11 connected to an electronic evaluation circuit, the the interfering signals are eliminated. Since different evaluation circuits are conceivable, below two exemplary embodiments for such an evaluation circuit in detail described.
Bei dem ersten, in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel findet als Auswerteschaltung 12 eine Komparatorschaltung Anwendung, die nach dem Prinzip des Pulslängenvergleichs arbeitet. Die beiden Sensoren 2 und 3 werden über ihre Anschlußpunkte 8 bzw. 11 von einem Rechteckgnerator 14 mit einer getakteten Gleichspannung versorgt. Die Sensoren 2 und 3 sind durch ihre Ersatzwerte R2 und C2 bzw. R3 und C3 dargestellt. Der Rechteckgenerator 14 ist z.B. als RC-Generator ausgebildet. Die Ankopplung an die Sensoren erfolgt über die Kondensatoren C5 bzw. C6. Die Dioden D1 und D2 sorgen dafür, daß keine negative Spannungskomponente auftritt.In the first embodiment shown in FIG as evaluation circuit 12 a comparator circuit application, the after works on the principle of pulse length comparison. The two sensors 2 and 3 are via their connection points 8 and 11 by a square-wave generator 14 with a clocked DC voltage supplied. The sensors 2 and 3 are by their substitute values R2 and C2 or R3 and C3 shown. The square wave generator 14 is, for example, an RC generator educated. The coupling to the sensors takes place via the capacitors C5 resp. C6. The diodes D1 and D2 ensure that no negative voltage component occurs.
Zur Auswertung wird die Variation der Ladezeitkonstanten der beiden Sensoren (R2,C2; R3;C3) benutzt. Zu diesem Zweck überwacht ein Komparator K1 den Spannungsverlauf am Anschlußpunkt 8 des Annäherungssensors 2, und ein identisch aufgebauter Komparator K2 überwacht den Spannungsverlauf am Anschlußpunkt 11 des Vergleichssensors 3. Die Ausgänge der beiden Komparatoren K1 und K2 schalten ein RS-Flip-Flop FF.The variation of the charging time constants of the two is used for evaluation Sensors (R2, C2; R3; C3) used. For this purpose, a comparator K1 monitors the Voltage curve at connection point 8 of proximity sensor 2, and an identical constructed comparator K2 monitors the voltage curve at connection point 11 of the Comparison sensor 3. The outputs of the two comparators K1 and K2 switch on RS flip-flop FF.
Der zeitliche Verlauf der Spannungen an den Punkten pl, p2, p3 und p4 der Schaltung ist für den Fall, daß der Annäherungssensor 2 bedämpft ist, in den Diagrammen 2a bis 2d wiedergegeben. In diesen Diagrammen bedeutet To den Startzeitpunkt des von dem Rechteckgenerator 14 gelieferten positiven Rechteckimpulses, Uo die Ausgangsspannung des Generators 14, UK die Komparator-Umschaltspannung, T1 den Zeitpunkt, in dem sich der Annäherungssensor 2 (R2,C2) wieder bis auf UK entladen hat, und T2 den Zeitpunkt, in dem sich der Vergleichssensor 3 (R3,C3) wieder bis auf UK entladen hat.The time course of the voltages at points pl, p2, p3 and p4 of the circuit is in the event that the proximity sensor 2 is attenuated reproduced in diagrams 2a to 2d. In these diagrams, To means the start time of the positive square pulse supplied by the square wave generator 14, Uo die Output voltage of generator 14, UK the comparator switching voltage, T1 the point in time, in which the proximity sensor 2 (R2, C2) has discharged again to UK, and T2 is the point in time at which the comparison sensor 3 (R3, C3) discharges again to UK Has.
Während das Diagramm 2a die Ausgangsspannung des Rechteckgenerators 14 im Punkt pl darstellt, zeigt Diagramm 2b die Eingangsspannung des Komparators K1 im Punkt p2, Diagramm 2c die Eingangsspannung des Komparators K2 im Punkt p3, und Diagramm 2d die Ausgangsspannung des Flip-Flop FF in Punkt p4.While diagram 2a shows the output voltage of the square-wave generator 14 at point p1, diagram 2b shows the input voltage of the comparator K1 at point p2, diagram 2c the input voltage of the comparator K2 at point p3, and diagram 2d, the output voltage of the flip-flop FF at point p4.
Im Zeitpunkt To werden die Komparatoren K1 und K2 sofort durchgeschaltet, da die der Ausgangsspannung UO des Generators 14 entsprechenden Eingangsspannungen an den Komparatoren größer sind als die Komparator-Umschaltspannungen UK. Der Komparator K1 schaltet im Zeitpunkt T1 wieder in den Ruhezustand zurück, wenn sich das RC-Glied des Annäherungssensors 2 wieder auf UK entladen hat, während der Komparator K2 im Zeitpunkt T2 wieder in den Ruhezustand zurückschaltet. Die Zeitpunkte T1 und T2 variieren in Abhängigkeit von den Kapazitäten C2 bzw. C3 und von den Verlustwiderständen R2 bzw. R3, das heißt in Abhängigkeit von den Bedämpfungsbedingungen, die an den beiden Sensoren herrschen. Da die Verlustwiderstände R2 und R3 eine wesentlich größere Anderung erfahren als die Kapazitäten C2 und C3, handelt es sich im wesentlichen um die Variation der Verlustwiderstände, auf die die Auswerteschaltung reagiert.At time To, the comparators K1 and K2 are switched through immediately, since the input voltages corresponding to the output voltage UO of the generator 14 at the comparators are greater than the comparator switching voltages UK. The comparator K1 switches back to the idle state at time T1 when the RC element is closed of the proximity sensor 2 has discharged back to UK, while the comparator K2 im Time T2 switches back to the idle state. The times T1 and T2 vary depending on the capacitances C2 or C3 and on the loss resistances R2 or R3, that is, depending on the damping conditions that apply to the both sensors prevail. Since the loss resistances R2 and R3 are much larger When the capacitances C2 and C3 change, it is essentially the variation of the loss resistances to which the evaluation circuit reacts.
Das negierte Ausgangssignal des Komparators K1 wird einem Setzeingang S des Flip-Flop FF zugeführt, und das negierte Ausgangssignal des Komparators K2 einem Rücksetzeingang R des Flip-Flop FF. Die hintere Schaltflanke der Komparatoren K1 und K2 zum Zeitpunkt T1 und T2 bewirken ein Setzen bzw. Rücksetzen des Flip-Flops FF.The negated output signal of the comparator K1 becomes a set input S of the flip-flop FF, and the negated output signal of the comparator K2 a reset input R of the flip-flop FF. The rear switching edge of the comparators K1 and K2 at time T1 and T2 cause the flip-flop to be set or reset FF.
Hierbei ist der R-Eingang dem S-Eingang übergeordnet, so daß das Flip-Flop FF nicht mehr gesetzt werden kann, wenn bereits das Rücksetzsignal ansteht. Dadurch wird verhindert, daß ein Stop-Signal am Ausgang Q des Flip-Flop FF entsteht, wenn T2 zeitlich früher erscheint als T1, wie es im Normalfall, d.h. bei unbedämpften Annäherungssensor, auftritt.Here the R input is superordinate to the S input, so that the flip-flop FF can no longer be set if the reset signal is already present. Through this prevents a stop signal at the output Q of the flip-flop FF when T2 appears earlier than T1, as it does in the normal case, i.e. with undamped Proximity sensor, occurs.
Der Kanal des Annäherungssensors 2 ist im Aufbau und in seiner Auslegung dem Kanal des Vergleichssensors 3 gleich. Tritt bei beiden Sensoren 2 und 3 die gleiche Bedämpfung auf, so ändern sich T2 und T1 gleichzeitig um das gleiche Maß, und das Flip-FLop FF bleibt im Ruhezustand. Eine solche gleiche Bedämpfung der beiden Sensoren tritt z.B. auf, wenn die Scheibe feucht oder naß ist, oder wenn sich beide Sensoren gleichzeitig einem Rahmenteil nähern. Wenn sich dagegen der Annäherungssensor 2 einem Körperteilnähert, wird nur T1 verändert, und zwar wird T1 wegen der Verkleinerung des Verlustwiderstandes R2 zu kürzeren Zeiten verschoben. In diesem Fall schaltet das Flip-FLop FF um, bis das Signal im Zeitpunkt T2 erscheint und es wieder zurücksetzt. Das dadurch im Punkt p4 am Ausgangs Q des Flip-Flop FF erscheinende Signal (Diagramm 2d) wird dazu benutzt, um in die Steuerschaltung für den Antriebsmotor des Fensters einzugreifen und den Antriebsmotor still zusetzen.The channel of the proximity sensor 2 is in the structure and in its design the channel of the comparison sensor 3 is the same. If both sensors 2 and 3 the equal damping, then T2 and T1 change simultaneously by the same amount, and the flip-flop FF remains in the idle state. Such an equal damping of the two Sensors occurs, for example, when the pane is damp or wet, or when both sensors approach a frame part at the same time. If against it when the proximity sensor 2 approaches a body part, only T1 is changed, namely T1 is shifted to shorter times because of the reduction in the loss resistance R2. In this case, the flip-flop FF switches over until the signal appears at time T2 and reset it again. This in point p4 at the output Q of the flip-flop FF appearing signal (diagram 2d) is used to enter the control circuit for to intervene the drive motor of the window and shut down the drive motor.
Eine Auswerteschaltung 15, die nach dem Prinzip einer BrUckenschaltung arbeitet, ist in der Fig. 3 im einzelnen dargestellt.An evaluation circuit 15 based on the principle of a bridge circuit works, is shown in Fig. 3 in detail.
Bei dieser Auswerteschaltung 15 ergibt sich je nach der Größe der Werte von R2,C2 bzw. R3,C3 eine positive oder negative Brückenaussgangsspannung, bezogen auf einen gewählten Nullpunkt. Die Abweichung vom Nullpunkt ist ein Maß für die Bedämpfung der Sensoren.In this evaluation circuit 15 results depending on the size of the Values of R2, C2 or R3, C3 a positive or negative bridge output voltage, based on a selected zero point. The deviation from the zero point is a measure for the damping of the sensors.
Die beiden durch ihre Ersatzschaltung R2,C2 und R3,C3 dargestellten Sensoren 2 und 3 werden wiederum von einem Rechteckgenerator 14 mit Rechteckspannungsimpulsen, beispielsweise mit einer Frequenz von 1,6 bis 2 MHz, versorgt. Die Ankopplung dieser Spannung an die beiden Sensoren erfolgt wiederum über die Koppelkondensatoren C5 bzw. C6, während die Ankopplung der beiden Sensoren an die Auswerteschaltung über die Koppel kondensatoren C7 und C8 erfolgt.The two represented by their equivalent circuit R2, C2 and R3, C3 Sensors 2 and 3 are in turn generated by a square-wave generator 14 with square-wave voltage pulses, for example at a frequency of 1.6 to 2 MHz. The coupling of this Voltage to the two sensors is again provided via the coupling capacitors C5 or C6, while the coupling of the two sensors to the evaluation circuit via the coupling capacitors C7 and C8 takes place.
Die Auswerteschaltung besteht aus zwei identisch aufgebauten Kanälen, von denen der von dem Annäherungssensor 2 angesteuerte Kanal die Diode D1, den Widerstand R6 und die Diode D2, und der von dem Vergleichssensor 3 angesteuerte Kanal die Diode D3, den Widerstand R7 und die Diode D4 umfaßt. Diese beiden Kanäle steuern einen Verstärker V1 an.The evaluation circuit consists of two identically structured channels, of which the channel controlled by the proximity sensor 2, the diode D1, the resistor R6 and the diode D2, and the channel controlled by the comparison sensor 3, the diode D3, resistor R7 and diode D4. These two channels control one Amplifier V1 on.
Der Verstärker V2 liefert eine Referenzspannung von etwa der halben Betriebsspannung und versucht, diese Referenzspannung stabil beizubehalten. Jede Bedämpfung der beiden Sensoren 2 und 3 bringt diesen Referenzspannungspunkt für einen Augenblick -aus dem Gleichgewicht.The amplifier V2 supplies a reference voltage of approximately half that Operating voltage and tries to keep this reference voltage stable. Every Damping of the two sensors 2 and 3 brings this reference voltage point for for a moment - out of balance.
Der Verstärker V1 ist ein Operationsverstärker mit einem Rückkopplungswiderstand R8 und einem Kondensator C9 zur Verringerung der Verstärkung und zur Erniedrigung der oberen Frequenzgrenze.The amplifier V1 is an operational amplifier with a feedback resistor R8 and a capacitor C9 for reducing the gain and for lowering the upper frequency limit.
Das am Ausgang des Verstärkers V1 erscheinende Signal kann in der einfachsten Weise dazu benutzt werden5 den Antriebsmotor für die Fensterscheibe abzuschalten. In diesem Fall erfolgt die Auswertung des analogen Ausgangssignals über einen Spannungskomparator, der bei Erreichen eines Schwellwertes den Antriebsmotor abschaltet.The signal appearing at the output of the amplifier V1 can be in the The simplest way to do this is to use the drive motor for the window pane switch off. In this case, the analog output signal is evaluated Via a voltage comparator that controls the drive motor when a threshold value is reached turns off.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Auswertung des analogen Ausgangssignals des Verstärkers V1 mit Hilfe eines lernfähigen Mikrocomputers erfolgt, mit dem jede mit den erfindungsgemäßen Sensoren versehene Fensterscheibe auf die individuellen Bedingungen jeder Fensterscheibe geeicht werden kann. Dabei ermittelt das System in Abhängigkeit von den Bedämpfungsbedingungen, die durch den Rahmen, die Karosserie usw. gegeben sind, bei jeder Position der Fensterscheibe den entsprechenden Dämpfungswert.However, it is particularly advantageous if the evaluation of the analog The output signal of the amplifier V1 takes place with the aid of an adaptive microcomputer, with which each provided with the sensors according to the invention window pane on the individual conditions of each window pane can be calibrated. Determined in the process the system depending on the damping conditions created by the frame, the body etc. are given, the corresponding for each position of the window pane Attenuation value.
Eine Schaltung, bei der die Auswertung des Ausgangssignals der Auswerteschaltung, beispielsweise der Auswerteschaltung 15 der anhand der Fig. 3 beschriebenen Ausführungsform, durch einen solchen Mikrocomputer erfolgt, ist in Fig. 4 schematisch dargestellt.A circuit in which the evaluation of the output signal of the evaluation circuit, for example the evaluation circuit 15 of the embodiment described with reference to FIG. 3, is carried out by such a microcomputer, is shown in Fig. 4 schematically.
Das Ausgangssignal der Auswerteschaltung 15 wird als digitalisiertes Signal dem lernfähigen Mikrocomputer 18 zugeführt und in diesem Mikrocomputer 18 in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung der Fensterscheibe 1 gespeichert.The output signal of the evaluation circuit 15 is digitized Signal fed to the adaptive microcomputer 18 and in this microcomputer 18 stored as a function of the respective position of the window pane 1.
Zur Erfassung der Stellung der Fensterscheibe 1 dient ein Rotationsimpulsgeber 20, der mit dem Antriebsmotor 21 für die Fensterscheibe über die Motorwelle 22 starr gekoppelt ist. Voraussetzung ist, daß der Antriebsmotor 21 mit der Glasscheibe 1 über ein Getriebe starr verbunden ist, so daß jede Umdrehungszahl des Motors 21 einer bestimmten Stellung der Fensterscheibe 1 entspricht. Die von dem Rotationsimpulsgeber 20 gelieferten Ausgangssignale, die dem Mikrocomputer 18 zugeführt werden, werden in diesem Mikrocomputer gezählt, und jede Impuls-Anzahl entspricht einer bestimnten Stellung der Fensterscheibe 1. Um die Drehrichtung des Motors 21 zu berücksichtigen, werden von dem Rotationsimpulsgeber 20 bei jeder Umdrehung zwei Impulse gegeben, wobei die Reihenfolge der beiden Impulse von der Drehrichtung abhängt. Bei dem schematisch dargestellten Rotationsimpulsgeber 20 werden die Impulse durch zwei magnetisch beeinflußbare Kontakte 23 und 24, sogenannte Reedkontakte, gegeben, die von dem mit der Motorwelle gekoppelten Magneten 25 betätigt werden. Die beiden Kontakte 23, 24 sind in Drehrichtung zueinander versetzt angeordnet, so daß die Art ihrer Aufeinanderfolge den Drehrichtungssinn des Motors 21 angibt. Je nach der Drehrichtung werden die Signale in dem Mikrocomputer 18 aufsummiert oder subtrahiert.A rotation pulse generator is used to detect the position of the window pane 1 20, which is rigid with the drive motor 21 for the window pane via the motor shaft 22 is coupled. The prerequisite is that the drive motor 21 with the glass pane 1 is rigidly connected via a gear, so that each speed of the motor 21 corresponds to a certain position of the window pane 1. The one from the rotary encoder 20 output signals which are fed to the microcomputer 18 are counted in this microcomputer, and each number of pulses corresponds to a certain one Position of the window pane 1. To take into account the direction of rotation of the motor 21, two pulses are given by the rotary pulse generator 20 for each revolution, The sequence of the two pulses depends on the direction of rotation. In the schematic Rotary pulse generator 20 shown, the pulses are magnetically influenced by two Contacts 23 and 24, so-called reed contacts, are given by the one with the motor shaft coupled magnets 25 are operated. The two contacts 23, 24 are in the direction of rotation arranged offset to one another, so that the nature of their sequence determines the direction of rotation of the engine 21 indicates. Depending on the direction of rotation, the signals in the microcomputer 18 added up or subtracted.
Für die Speicherung der von Störeinflüssen freien Bedämpfung der Sensoren ist eine einmalige Programmierungsfahrt erforderlich.For storing the attenuation of the sensors, which is free from interference a one-time programming run is required.
Hierbei werden in dem Mikrocomputer 18 die den einzelnen Stellungen der Glasscheibe auf die beschriebene Weise zugeordneten digitalisierten Signale gespeichert. Bei dieser Programmierungsfahrt darf selbstverständlich eine zusätzliche Bedämpfung der Sensoren durch andere Einflüsse als durch die durch die Karosserie gegebenen unveränderlichen Einflüsse nicht erfolgen.Here are the individual positions in the microcomputer 18 digitized signals assigned to the glass pane in the manner described saved. Of course, an additional Damping of the sensors by influences other than those caused by the body given invariable influences do not take place.
Von dem Mikrocomputer 18 werden die Signaländerungen, die sich durch eine zusätzliche Bedämpfung des Annäherungssensors 2 beispielsweise durch einen Körperteil ergeben, überwacht, indem der Mikrocomputer 18 jedes aktuelle Signal bei jeder Fensterstellung mit dem für diese Fensterstellung abgespeicherten Signal vergleicht. Ergibt sich dabei eine ein bestimmtes einstellbares Maß überschreitende Differenz, dann erkennt der Mikrocomputer 18 diese Spannungsdifferenz als eine direkte oder indirekte Bershrung des Annäherungssensors 2 mit einem Körperteil und veranlaßt, daß der Motor 21 über das Schaltrelais 26 und den zugehörigen Von takt 27 abgeschaltet wird.From the microcomputer 18, the signal changes that result from an additional damping of the proximity sensor 2, for example by a Body part revealed, monitored by the microcomputer 18 each current signal for each window position with the one saved for this window position Signal compares. This results in a value that exceeds a certain adjustable amount Difference, then the microcomputer 18 recognizes this voltage difference as a direct one or indirect contact of the proximity sensor 2 with a body part and causes that the motor 21 is switched off via the switching relay 26 and the associated clock 27 from will.
Selbstverständlich ist es auch möglich, eine anhand der Fig. 4 beschriebene Schaltung vorzusehen, wenn an Stelle der Auswerteschaltung 15 eine Auswerteschaltung 12 verwendet wird, wie sie anhand der Fig. 2 beschrieben ist. In diesem Fall ist eine Digitalisierung des Ausgangssignals der Auswerteschaltung 12 nicht erforderlich, weil das Ausgangssignal bereits als Digitalsignal anfällt.It is of course also possible to use one described with reference to FIG Circuit to be provided if, instead of the evaluation circuit 15, an evaluation circuit 12 is used, as described with reference to FIG. In this case it is a digitization of the output signal of the evaluation circuit 12 is not required, because the output signal is already available as a digital signal.
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