DE4036465A1 - Einklemmschutz - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Einklemmschutz gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein solcher Schutz wurde z. B. durch die DE-OS 24 53 439 be
kannt. Bei dieser vorbekannten Lösung sind die miteinander
elektrisch verbundenen Elektroden in einem festen gegenseiti
gen Abstand gehalten. Außerdem spricht die Auswerteschaltung
im bekannten Falle, bei dem grundsätzlich zumindest zwei Paare
von mit Wechselspannung beaufschlagten Elektroden und
Zwischenelektroden vorhanden sein müssen, auf Unterschiede der
Kapazität an, die jedes der Elektrodenpaare gegen die mit fes
tem Potential beaufschlagte Elektrode aufweist. Praktisch
spricht daher die Auswerteschaltung im bekannten Falle auf Un
symmetrien der Kapazität der Elektrodenpaare gegen die Mas
seelektrode an.
Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß diese Lösung nur in
Räumen verwendbar ist, nicht aber z. B. als Einklemmschutz für
elektrisch betriebene Fenster von Fahrzeugen geeignet ist. So
kann es z. B. durch unterschiedliche Verschmutzung im Bereich
der beiden Elektrodenpaare zu Unsymmetrien kommen, die zu
Fehlabschaltungen führen können. Dies ist insbesondere bei Re
gen zu befürchten, da die Benetzung im Bereich der beiden
Paare von Elektroden durchaus unterschiedlich sein kann, ins
besondere während der Fahrt, bei der es zur Ausbildung ent
sprechender Verwirbelungen kommen kann.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und
einen Einklemmschutz der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen,
der auch für einen Einsatz bei Fahrzeugen geeignet ist, und
der auch noch bei großer Annäherung der beiden zu überwachen
den Teile aneinander noch sicheren Schutz bietet.
Erfindungsgemäß wird dies durch die im Kennzeichen des An
spruches 1 hervorgehobenen Merkmale erreicht.
Auf diese Weise ist es möglich, den beim gegenseitigen Annä
hern der beiden Teile ermittelten aktuellen Wert der Kapazität
der Elektrodenanordnung mit einem der jeweiligen Stellung der
beiden Teile entsprechenden Sollwert zu vergleichen und da
durch Abweichungen von diesem Wert, wie sie sich bei einer An
näherung eines Gegenstandes an die Elektrodenanordnung erge
ben, zu erkennen und eine Stillsetzung des Antriebes zu veran
lassen. Auf diese Weise ist es auch möglich, ein Eingreifen
eines relativ kleinen Gegenstandes, z. B. einem Finger eines
Kleinkindes auch noch bei schon weit fortgeschrittener gegen
seitiger Annäherung der zu überwachenden Teils, z. B. eines
Fahrzeugfensters und dessen Rahmen, noch zu erfassen und ein
rechtzeitiges Stillsetzen des Antriebes zu gewährleisten.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen
sein, daß die Auswerteschaltung wahlweise mit dem Eingang des
Speichers oder dem Vergleichseingang des Komparators verbind
bar ist.
Dies ermöglicht es, den dem Vergleich durch den Komparator zu
grundeliegenden Sollwert stets an die jeweiligen Verhältnisse
anzupassen, die sich insbesondere im Falle einer Überwachung
eines Fahrzeugfensters oft sehr rasch ändern können.
In diesem Zusammenhang kann weiters vorgesehen sein, daß die
Auswerteschaltung über einen Wechsler mit dem einen Eingang
des Komparators und dem Eingang des Speichers verbunden ist,
wobei der Wechsler in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung
des Antriebes gesteuert ist.
Dadurch ist es möglich, den den jeweiligen Verhältnissen ent
sprechenden Verlauf des Sollwerts der Kapazität der Elektro
denanordnung beim Trennen der beiden Teile, z. B. beim Öffnen
des zu überwachenden Fahrzeugfensters, zu ermitteln und in den
Speicher einzuschreiben.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Speicher zwei
Speichereinheiten aufweist, von denen einer zur Speicherung
eines Referenzverlaufes der Kapazitätsänderung der Elektroden
anordnung bei der Annäherung der beiden Teile aneinander dient
und den Ausleseausgängen dieser Speichereinheiten eine Ver
gleichsschaltung und ein von dieser gesteuerter Wechsler nach
geschaltet ist, der wahlweise die Ausgangssignale eines der
beiden Speichereinheiten zum Referenzeingang des Komparators
durchschaltet, wobei bei einer über einem bestimmten Grenzwert
liegender Abweichung der Speicherinhalte der beiden Speicher
einheiten der Wechsler die den Referenzverlauf speichernde
Speichereinheit zum Referenzeingang des Komparators durch
schaltet.
Auf diese Weise ist es möglich, allfällige Störungen, beim
Aufnehmen des Sollwertverlaufes, z. B. beim Öffnen des zu über
wachenden Fensters zu erkennen und zu unterdrücken. So kann
z. B. während des Öffnens des Fensters ein Gegenstand in den
Erfassungsbereich der Elektrodenanordnung geraten, wodurch es
zu einer gegenüber einem Öffnen bzw. Trennen der beiden zu
überwachenden Teile ohne eine derartige Störung abweichenden
Verlauf des Sollwertes der Kapazität der Elektrodenanordnung
gegenüber der Umgebung kommt.
Beim nachfolgenden Schließen bzw. gegenseitigen Annähern der
beiden aneinander wird daher vorerst die eingespeicherte Kurve
des Verlaufs der Kapazität der Elektrodenanordnung als Refe
renzwert dem den momentanen Kapazitätswert der Elektrodenan
ordnung überwachenden Komparator zugeführt. Werden nun die
durch die erwähnte Störung verfälschten Werte aus der ent
sprechenden Speichereinheit ausgelesen, so weisen diese ge
genüber den in der zweiten Speichereinheit des Speichers ein
geschriebenen Referenzverlauf auf, so wird dies durch die Ver
gleichsschaltung erfaßt und es wird der Ausgang der den Refe
renzverlauf der Kapazitätsänderung der Elektrodenanordnung
enthaltenden Speichereinheit mit dem Referenzeingang des Kom
parators verbunden.
Auf diese Weise ist sichergestellt, daß allfällige, den Ver
lauf der Kapazitätsänderung beim Öffnen bzw. voneinander Tren
nen der zu überwachenden Teile störenden Einflüsse ohne nen
nenswerte Auswirkungen bleiben und im Regelfall trotzdem eine
Anpassung der Sollwertkurve des Verlaufs der Kapazi
tätsänderung an die jeweils gegebenen Verhältnisse erfolgt,
wodurch ein sehr sicherer Betrieb möglich wird.
Um auch im Bereich einer sehr weitgehenden Annäherung der zu
überwachenden Teile aneinander eine sehr sichere Funktion auch
im Falle des Eindringens sehr kleiner Gegenstände, wie z. B.
eines Fingers eines Kleinkindes, zu gewährleisten, kann wei
ters vorgesehen sein, daß dem Vergleichseingang des Kompara
tors ein in seiner Verstärkung in Abhängigkeit vom Po
sitionsfühler gesteuerter Verstärker vorgeschaltet ist.
Auf diese Weise läßt sich das aktuelle Signal in Abhängigkeit
von der bereits erfolgten gegenseitigen Annäherung der beiden
zu überwachenden Teile aneinander verändern und damit die An
sprechhysterese der Einrichtung verkleinern.
Um ein im wesentlichen in der Bewegungsebene der zu über
wachenden Teile sich ausbreitendes elektrisches Feld sicherzu
stellen, wodurch eine Beeinflussung der Einrichtung durch zwar
in der Nähe der zu überwachenden Teile befindliche, aber nicht
zwischen diese eingreifende Gegenstände weitgehend zu vermei
den ist, ist es vorteilhaft, die im Anspruch 6 hervorgehobenen
Merkmale vorzusehen.
Auf diese Weise wird eine im Querschnitt der beiden zu über
wachenden Teile relativ schmale Ausbreitung des elektrischen
Feldes erreicht.
In diesem Zusammenhang kann weiters vorgesehen sein, daß an
dem zweiten Teil eine mit dem festen Potential gegebenenfalls
über einen Widerstand verbundene Elektrode angeordnet ist.
Damit wird eine weitere im Querschnitt der beiden zu über
wachenden Teile im Sinne einer geringeren seitlichen Aus
breitung des elektrischen Feldes wirkende Beeinflussung des
elektrischen Feldes erreicht.
Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn die dem zwei
ten Teil nächste Elektrode über einen Kondensator mit dem
zweiten, ein variables Potential liefernden Pol der
Wechselspannungsquelle verbunden ist und über eine Koppelkapa
zität ein zum Ausgangssignal der Wechselspannungsquelle
gleichphasiges Signal auch an einer an dem zweiten Teil
angeordneten Elektrode anliegt.
Dabei dient der Kondensator zum Ausgleich der durch die Kop
pelkapazität bedingten Phasenverschiebung des an die jeweili
gen Elektroden anliegenden Signales.
Bei allen diesen Elektrodenanordnungen ist es vorteilhaft,
wenn die vom zweiten Teil weiter weg liegenden Elektroden ihre
in Richtung zum zweiten Teil hin vorgelagerte Elektrode seit
lich überragt.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen
Fig. 1 bis 3 schematisch verschiedene Elektrodenan
ordnungen für einen erfindungsgemäßen Einklemm
schutz,
Fig. 4 schematisch die Halterung eines zu überwachen
den Teiles und die Anordnung eines Teiles der
Elektroden,
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Einrichtung,
Fig. 6 bis 11 Schaltbilder verschiedener Bauteile der
erfindungsgemäßen Einrichtung, und
Fig. 12 ein Diagramm des Signalverlaufes beim Annähern
der zu überwachenden Teile.
Gemäß den Fig. 1 bis 3, die schematisch die Verhältnisse bei
einem Fahrzeugfenster 5 zeigen, sind im Bereich des Fenster
rahmens, der als Elektrode 3 wirkt und mit einem festen Poten
tial verbunden ist, eine Zwischenelektrode 2 und eine Haupt
elektrode 1 voneinander isoliert angeordnet, wobei die
Zwischenelektrode 2 die Hauptelektrode 1 seitlich überragt und
ihrerseits von der Elektrode 1 seitlich überragt wird.
Die Fensterscheibe 5 ist dabei relativ, und zwar senkrecht zu der
Elektrodenanordnung 1 bis 3 verschiebbar, wobei die Längs
achsen der Elektroden 1 bis 3 der Fensterscheibe 5 im we
sentlichen in einer Normalebene zur Elektrodenanordnung
liegen.
Die in ihrer Frequenz variable Spannungsquelle 1 liegt über
einen Referenzkondensator C2 an einem festen Potential
(Masse), an dem auch die Elektrode 1 liegt.
Gemäß der Fig. 1 ist der das variable Signal liefernde Pol der
Spannungsquelle 10 mit einem Verstärker 6 und der Hauptelek
trode 1 verbunden. Die Zwischenelektrode 2 ist mit dem Ausgang
des Verstärkers 6 verbunden, der an seinem Ausgang ein zu
seinem Eingang phasengleiches Signal liefert.
An der Fensterscheibe 5 ist bei der Ausführungsform nach der
Fig. 1 keine Elektrode angeordnet, doch ändert sich bei einer
Annäherung der Fensterscheibe 5 an die Elektrodenanordnung
deren strichliert angedeutete Kapazität C1 gegenüber der Umge
bung.
Diese Kapazität, die eine Meßkapazität C1 darstellt, stellt
bei allen drei Ausführungsformen einen frequenzbestimmenden
Teil der Wechselspannungsquelle 10 dar, so daß sich bei einer
Änderung dieser Kapazität C1 die Frequenz des Ausgangssignales
der Wechselspannungsquelle ändert.
Durch die Anordnung der Zwischenelektrode 2 und der Elek
trode 3 wird bei der Ausführungsform nach der Fig. 3 durch die
Elektrodenanordnung ein elektrisches Feld aufgebaut, das bei
Betrachtung in einer Querschnittsebene der zu überwachenden
Teile für viele Anwendungen ausreichend schmal ist, um nicht
durch neben diesen zu überwachenden Teilen, wie z. B. ein Fahr
zeugfenster samt Rahmen, in zu großem Ausmaß verzerrt zu
werden.
Gemäß der Fig. 2 ist an der Fensterschreibe 5 ein elektrisch
leitender Belag 4 aufgebracht, der über einen Widerstand 7 mit
dem festen Potential verbunden ist, an dem auch die Spannungs
quelle 10 liegt. Dies führt zu einer gegenüber der Anordnung
nach der Fig. 1 schmäleren Ausbildung des elektrischen Feldes.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 3 ist der auf der
Fensterscheibe 5 aufgebrachte elektrisch leitende Belag 4 über
eine kapazitive Koppelung C5 mit dem Ausgang des Verstär
kers 6 bzw. der Zwischenelektrode 2 verbunden. Weiters ist
zur Kompensation der durch die kapazitive Koppelung bedingten
Phasenverschiebung des am Belag 4 anliegenden Signales die
Hauptelektrode 1 über einen Kondensator C6 mit dem Eingang des
Verstärkers bzw. der Wechselspannungsquelle 10 verbunden, um
sicherzustellen, daß die an dem Belag 4 und der Hauptelek
trode 1 anliegenden Signale gleiche Phasenlage aufweisen.
Fig. 5 zeigt schematisch die Anordnung eines Fahr
zeugfensters 5, das in einer gleichzeitig zur kapazitiven Kop
pelung dienenden Halterung 7 gehalten ist, die aus einem elek
trisch leitenden Material hergestellt und von der die Glas
scheibe 5, die mit einem elektrisch leitenden Belag 4 versehen
ist, durch eine nicht dargestellte Isolierung elektrisch iso
liert ist. Die elektrische Verbindung der Halterung 7 mit dem
Verstärker 6 kann dabei über elektrisch leitende Teile 8 des
Antriebsmechanismus erfolgen.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Ein
richtung.
Dabei ist die Auswerteschaltung 9 in der Wechselspan
nungsquelle 10 integriert und liefert ein der Kapazität der
Elektrodenanordnung 1 bis 3 entsprechendes Spannungssignal an
einen Modusschalter 11, der dieses Signal entweder dem Spei
cher 12 oder einem in Abhängigkeit von der momentanen Stellung
des Fensters 5 gesteuerten Verstärker 13 mit variabler Ver
stärkung zuführt.
Der Ausgang des Verstärkers 13 ist mit dem Vergleichseingang
eines Komparators 14 verbunden, dessen Referenzeingang mit dem
Speicher 12 verbunden ist, der von einer Auswertelogik 15 ge
steuert ist, die auch die Auswerteschaltung 9 und den Modus
schalter 11, der einen Wechsler darstellt, steuert.
Der Ausgang des Komparators 14 ist über einen während des Nor
malbetriebes geschlossenen, von Hand aus zu betätigenden
Schalter SW mit einer Steuerschaltung 16 verbunden, die den
Antriebsmotor 17 steuert und auf die ein Steuerschalter 19
einwirkt, der einen wahlweisen Betrieb des Antriebes in belie
biger Richtung ermöglicht.
Die Auswertelogik 15 ist mit einem Positionsgeber 18 verbun
den, der auch eine Erfassung der Bewegungsrichtung des
Fensters zuläßt.
Der Modusschalter 11 wird von der Auswertelogik 15 in der
Weise angesteuert, daß beim Öffnen des Fensters 5 die von der
Auswerteschaltung 9 gelieferten Signale in den Speicher 12
eingeschrieben werden, wobei die Auswertelogik 15 gleich
zeitig ein Erzeugen eines Ausschaltsignales durch den Kompara
tor 14 unterbindet.
Beim Schließen des Fensters 5 werden die Signale der Auswerte
schaltung 9 dagegen an den Verstärker 13 mit variabler Ver
stärkung gelegt, dessen Steuereingang von der Auswertelogik 15
beaufschlagt wird, wobei bei bereits erfolgter Annäherung des
Fensters 5 an den Rahmen bzw. der Elektrodenanordnung 1 bis 3
zur Erzielung einer höheren Empfindlichkeit z. B. im Bereich
zwischen 90% und 100% Annäherung die Verstärkung entsprechend
verändert wird.
Weiters sorgt die Auswertelogik 15, sobald sie erkennt, daß
das Fenster geschlossen ist, über das R/C-Glied R3, C3 dafür,
daß die Auswerteschaltung 9 einen bestimmten Signalpegel ab
gibt.
Die einzelnen Bauteile werden nun im einzelnen näher beschrie
ben.
Fig. 6 zeigt die Schaltung der Wechselspannungsquelle mit
integrierter Auswerteschaltung 9, 10. Dabei bilden die Wi
derstände R1, R2 in Verbindung mit dem Referenzkondensator C2
und der Meßkapazität C1 und den NAND-Gattern G1, G2 einen
astabilen Multivibrator, dessen Schwingfrequenz von der Meßka
pazität C1 abhängt. Um ein sicheres Sperren jeweils einer der
Dioden D1, D2 zu gewährleisten, ist noch ein durch die NAND-
Gatter G3, G4 gebildetes RS-Flip-Flop vorgesehen.
Die Auswerteschaltung 9 wird durch den Operationsverstärker O1
in Verbindung mit den Kondensatoren C7, C8 und den diesen zu
geordneten Widerständen einen Differential-Integrator bilden
und dem Operationsverstärker O2 mit dem Kondensator C9 gebil
det, die in einer mittels des Schalters S auftrennbaren
Schleife angeordnet sind.
Dabei entspricht die dargestellte Stellung des Schalters S,
der von der Auswertelogik 15 gesteuert ist, einer nicht ge
schlossenen Stellung des Fensters 5, so daß am Ausgang C der
Auswerteschaltung 9 ein der Kapazität der Elektrodenein
richtung 1 bis 3 gegen das feste Potential entsprechendes Si
gnal abgreifbar ist.
Nach dem Öffnen des Schalters S nimmt der Ausgang C einen vor
gegebenen Wert an.
Fig. 7 zeigt den Verstärker 13 und den Komparator 14.
Dabei ist der Transistor Q1 von der Auswertelogik 15 gesteu
ert, die die Signale des Positionsgebers 18 auswertet und die
Basis dieses Transistors entsprechend ansteuert, der in dem
Widerstandsnetzwerk R3, R4 angeordnet ist. Dabei wird im Be
reich einer weitgehenden Annäherung des Fensters 5 an die
Elektrodenanordnung 1 bis 3 der Querstrom über den Wider
stand R4 herabgesetzt, wodurch das zum Vergleichseingang n des
Komparators 14 gelangende Signal näher an die Schaltschwelle
desselben angehoben wird.
Der Komparator 14 ist im wesentlichen durch einen Differenz
verstärker O3 samt Beschaltung und einem diesem nach
geschalteten Schwellwertschalter O4 gebildet. Letzterer weist
eine direkte Verbindung zwischen dessen Ausgang und Eingang
ermöglichende Schleife auf, in der ein Transistor Q2 an
geordnet ist, der von der Auswertelogik 15 gesteuert ist und
der während des Öffnens des Fensters 5 durchschaltet, wodurch
die Abgabe eines Auslösesignales an die Motorsteuerung 16 un
terbunden ist.
Ein solches Signal wird vom Schwellwertschalter O4 abgegeben,
wenn das Ausgangssignal des Komparators O3 einen bestimmten
Wert übersteigt.
Die Fig. 8 zeigt die Auswertelogik 15.
Diese erhält über die Eingänge 2, 3 die Signale des Positions
fühlers 18 und wertet diese über die beiden D-Flip-Flops F1, F2
und die NAND-Gatter G5, G6 aus, wobei die Richtung der Bewe
gung des Fensters 5 erkannt wird. Die Ausgangssignale dieser
Erkennungsschaltung F1, F2, G5, G6 werden den entsprechenden
Eingängen eines Zählers Z1 zugeführt und bewirken ein Weiter
zählen desselben in der jeweiligen Richtung. Weiters wird
durch die Positionssignale beim Öffnen des Fensters über den
Anschluß VIII der Speicherschaltung 12 der Schalter SW2 der
Speicherschaltung 12 in seine geöffnete Stellung gebracht, so
daß keine Signale an die Speichereinheit 20 gelangen können.
Außerdem werden die Ausgänge der beiden NAND-Gatter G5 und G6
über das NAND-Gatter G7 verknüpft, so daß am Ausgang dieses
Gatters ein Impulszug, in dem jeder Impuls des Positionsgebers
aufscheint. Dieser Signalzug gelangt über den Eingang V der
Speicherschaltung 12 zu den A/D-Wandlern 21, 22 der Speicher
einheiten 20, 20′ und bewirkt ein Einlesen des jeweiligen
Wertes in die zugehörigen Schieberegister 23, 24 und ein
Schalten der Schleifenschalter SW6 und SW7, so daß die Werte um
eine Stelle des jeweiligen Schieberegisters weitergeschoben
werden.
Beim Schließen des Fensters 5 bewirkt jeder Impuls am Ausgang
des D-Flip-Flops F1 ein Durchschalten des Transistors Q5 und
damit ein Entladen des Kondensators C10 und bei Erreichen der
voll geschlossenen Stellung des Fensters 6 bleibt dieser
Transistor durchgeschaltet.
Über die Transistoren Q3 und Q4 wird der Kondensator C10 bei
jedem Ausgangsimpuls des NAND-Gatters G6 über den Wider
stand R10 geladen und lädt sich bei Erreichen der voll offenen
Stellung des Fensters 6 voll auf, wodurch der Zähler Z1 zu
rückgesetzt wird und daher beim Schließen des Fensters 6
wieder von einem definierten Wert zu zählen beginnt. Der Aus
gang des Zählers Z1 ist mit den Schieberegistern 23, 24 der
Speicherschaltung 12 verbunden und steuert das Ein- und Aus
lesen der gespeicherten Werte. Weiters ist der Ausgang des
Zählers mit einem Dekodierer 25 verbunden, der je nach dem
Stand des Zählers, bei dem es sich um einen Auf-Abzähler han
delt, ein vorgegebenes Signal an den Verstärker 13 liefert.
Die in die Schieberegister 23, 24 eingelesenen Werte, wobei es
sich beim Schieberegister 23 um die beim letzten Öffnen des
Fensters 5 ermittelten Werte handelt und beim Schiebe
register 24 um einmal eingegebene, einem Referenzverlauf der
Kapazitätsänderung beim Öffnen des Fensters 6 entsprechende
Werte handelt, sind über die D/A-Wandler 26, 27 auslesbar.
Die Eingabe der Referenzwerte in das Schieberegister 24 er
folgt bei geschlossenen Schaltern SW1 und SW5 und geöffnetem
Schalter SW (Fig. 1).
Die Ausgänge der D/A-Wandler sind über einen Wechsel SW4 mit
dem Referenzeingang O des Komparators 14 verbunden. Weiters
sind diese Ausgänge mit einer Vergleichsschaltung verbunden,
die durch einen Differenzverstärker O5 und einem diesen nach
geschalteten Schwellwertschalter O6 gebildet ist, dessen Aus
gang mit einem Flip-Flop F3 verbunden ist, dessen Ausgang den
Schalter SW4 steuert.
Herrscht zwischen den aus den beiden Schieberegistern ausgele
senen Werten eine zu große Differenz, so gibt der Schwellwert
schalter ein Signal ab und das Flip-Flop kippt, wodurch der
Schalter SW4 in die gezeichnete Stellung kippt und der aus dem
Schieberegister 24 ausgelesene Wert an den Referenzeingang des
Komparators 14 gelegt wird.
Der Schalter SW3 wird bei Erreichen der voll geschlossenen
Stellung des Fensters 5 umgesteuert, so daß dann das von der
Auswerteschaltung 9 kommende konstante Signal zum Eingang P
des Komparators 14 durchgeschaltet und dessen Schleife über
den Transistor Q2 kurzgeschlossen wird, so daß dieser kein
Stoppsignal mehr abgeben kann.
Fig. 10 zeigt schematisch den Positionsfühler 18, der zwei
Lichtschranken L1 und L2 aufweist, deren Abstand voneinander
ungleich einem ganzzahligen Vielfachen der Teilung der Durch
brüche 30 eines sich mit dem Fenster 6 bewegenden Streifens
ist. Die Ausgänge dieser Lichtschranken L1 und L2 sind mit den
D-Flip-Flops der Auswertelogik 15 verbunden, so daß eine Erken
nung der Bewegungsrichtung möglich ist.
Die Motorsteuerung 16 umfaßt drei Relais K1, K2 und K3, von
denen das letztere vom Komparator 14 gesteuert ist. Die beiden
übrigen werden vom Steuerschalter 19 gesteuert und ermöglichen
die Wahl der entsprechenden Drehrichtung, wobei in der Mittel
stellung der Motor 17 mit beiden Anschlüssen sowie an einem
nicht dargestellten Mittelanschluß an Spannung liegt und daher
gebremst wird.
In Fig. 12 ist ein Diagramm dargestellt, in dem ein Störfall,
d. h. das Eindringen eines Hindernisses zwischen das Fenster 5
und dessen Rahmen dargestellt ist. Dabei zeigt die Kurve III
den Signalverlauf gemäß dem eingespeicherten Wert, wobei es
sich im Normalfall um den beim letzten Öffnen des Fensters 5
ermittelten Wert handelt.
Die Kurve I zeigt den Verlauf der der Kapazität der Elektro
denanordnung 1 bis 3 entsprechenden Spannung. Dieser zeigt,
daß bei ca. 50% des Schließweges ein Hindernis in den Weg des
Fensters 5 eingedrungen ist und sich daher die Kapazität der
Elektrodenanordnung 1 bis 3 entsprechend verändert hat. Dabei
wurde die durch die Kurve II dargestellte Schaltgrenze über
schritten, wodurch der Komparator 14 ein Stoppsignal abgibt und
den Motor stillsetzt.
Ein weiteres Schließen des Fensters ist bei in der Stellung
"Schließen" gehaltenem Steuerschalter 19 nur dann möglich, wenn
das Hindernis entfernt wird und daher die Schaltgrenze wieder
unterschritten wird.
Claims (9)
1. Einklemmschutz, für mittels eines Antriebes relativ zuein
ander bewegbare Teile, insbesondere Fenster von Fahrzeu
gen, bei dem drei voneinander isolierte Elektroden mit
einer Wechselspannungsquelle und einer Auswerteschaltung
verbunden sind, die auf Kapazitätsänderungen anspricht,
und die ausgangsseitig mit dem Vergleichseingang eines
Komparators verbindbar ist, der bei Überschreiten einer
vorgegebenen Differenz zwischen den Eingangssignalen an
seinen beiden Eingängen ein Stoppsignal an den Antrieb ab
gibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzeingang
dieses Komparators (14) mit dem Ausgang eines
Speichers (12) verbunden ist, in dem die sich durch die
Annäherung der beiden gegeneinander bewegbaren Teile be
dingte Kapazitätsänderung der Elektrodenanordnung (1, 2,
3) bedingte Signaländerung gespeichert ist, und der von
einem, vorzugsweise inkremental arbeitenden Posi
tionsfühler (18) gesteuert ist, der die gegenseitige Lage
der gegeneinander bewegbaren Teile überwacht.
2. Einklemmschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteschaltung wahlweise mit dem Eingang des
Speichers (12) oder dem Vergleichseingang des Komparators
verbindbar ist.
3. Einklemmschutz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Auswerteschaltung über einen Wech
sler mit dem Vergleichseingang des Komparators (14) und dem
Eingang des Speichers (12) verbunden ist, wobei der Wechs
ler (11) in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des An
triebes gesteuert ist.
4. Einklemmschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Speicher (12) zwei Speicherein
heiten (20, 20′) aufweist, von denen einer zur Speicherung
eines Referenzverlaufes der Kapazitätsänderung der
Elektrodenanordnung (1, 2, 3) bei der Annäherung der bei
den Teile aneinander dient und den Ausleseausgängen dieser
Speichereinheiten (20, 20′) eine Vergleichsschaltung (O5,
O6) und ein von dieser gesteuerter Wechsler (SW4) nachge
schaltet ist, der wahlweise die Ausgangssignale eines der
beiden Speichereinheiten zum Referenzeingang des Kompara
tors (14) durchschaltet, wobei bei einer über einem be
stimmten Grenzwert liegender Abweichung der Speicherin
halte der beiden Speichereinheiten der Wechsler (SW4) die
den Referenzverlauf speichernde Speichereinheit (20′) zum
Referenzeingang des Komparators durchschaltet.
5. Einklemmschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Vergleichseingang des Kompara
tors (14) ein in seiner Verstärkung in Abhängigkeit vom
Positionsfühler (18) gesteuerter Verstärker (13) vorge
schaltet ist.
6. Einklemmschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß an dem einen der beiden gegeneinander
bewegbaren Teile die drei Elektroden mit ihren einander
zugekehrten Elektrodenflächen in festen Abständen vonein
ander angeordnet sind, wobei die vom zweiten Teil abge
kehrte Elektrode (3) an einem festen Potential, an dem
auch die Wechselspannungsquelle liegt, und die dem zweiten
Teil (5) nächste Elektrode (1) mit dem zweiten, ein
variables Potential liefernden Pol der Wechselspannungs
quelle (10) verbunden und die mittlere Elektrode (2) mit
einem zum variablen Ausgangssignal der Wechselspannungs
quelle (10) gleichphasigen Signal beaufschlagt ist, wobei
die Kapazität der dem zweiten Teil zugekehrten Elek
trode (1) gegen die Umgebung die Meßkapazität der Auswer
teschaltung (9) darstellt.
7. Einklemmschutz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die dem zweiten Teil (5) nächste Elektrode (1) über
einen Kondensator (C6) mit dem zweiten, ein variables
Potential liefernden Pol der Wechselspannungsquelle (10)
verbunden ist und über eine Koppelkapazität ein zum Aus
gangssignal der Wechselspannungsquelle (10) gleichphasiges
Signal auch an einer an dem zweiten Teil (5) angeordneten
Elektrode (4) anliegt.
8. Einklemmschutz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem zweiten Teil eine mit dem festen Potential ge
gebenenfalls über einen Widerstand verbundene Elektrode
angeordnet ist.
9. Einklemmschutz nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die vom zweiten Teil (5) weiter weg
liegenden Elektroden (2, 3) ihre in Richtung zum zweiten
Teil (5) hin vorgelagerte Elektrode (1, 2) seitlich über
ragt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=3537392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4036465A Withdrawn DE4036465A1 (de) | 1989-11-15 | 1990-11-15 | Einklemmschutz |
Country Status (2)
Country | Link |
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Legal Events
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