DE4432113A1

DE4432113A1 - Vorrichtung zur Überwachung des Schließvorganges einer motorisch angetriebenen Fensterscheibe

Info

Publication number: DE4432113A1
Application number: DE4432113A
Authority: DE
Inventors: Rolf Herrmann; Gregor Ausendorf; Theodor Voss
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1994-09-09
Publication date: 1996-03-14

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung des Schließvorganges einer motorisch angetriebenen Fensterscheibe insbesondere einer Kraftfahrzeug-Fensterscheibe, mit einem Sender und einem Empfänger für elektromagnetische Strahlung, mit einem flächig ausgebildeten Reflektor, welcher entlang zumindest von Teilbereichen, des oberen Randbereiches der Fensteröffnung angeordnet ist und welcher die elektromagnetische Strahlung vom Sender zum Empfänger leitet, wobei der Antrieb der Fensterscheibe gestoppt oder umgekehrt wird, wenn sich während des Schließvorganges des Fensters die von einem Empfänger aufgenommene Strahlungsintensität ändert.

Eine solche Vorrichtung ist in der DE-OS 42 05 251 beschrieben. Der Reflektor spiegelt hier mittels Ein- oder Mehrfachreflexion eine elektromagnetische Strahlung von einem Sender zu einem Empfänger, und zwar entlang der gekrümmten Kontur des oberen Randbereiches einer Fensteröffnung. Sender und Empfänger bilden dabei eine Lichtschranke aus, welche verhindert, daß in den überwachten Bereich eingebrachte Körperteile oder Gegenstände durch die motorisch angetriebene Fensterscheibe eingeklemmt werden können.

Bezüglich der Reflektorform wird in der DE-OS 42 05 251 vorgeschlagen, die Reflektoroberfläche als ebene oder konvexe Fläche auszubilden. Dieses hat den Nachteil, daß die Idealform des Reflektors bei Herstellung bzw. Einbau in das Kraftfahrzeug sehr toleranzarm eingehalten werden muß, da ansonsten der (eventuell mehrfach) reflektierte Lichtstrahl nicht seinen Weg zum Empfänger findet.

Besonders kritisch für die Funktion der Lichtschrankenanordnung ist selbst eine geringe Torsion des leistenförmigen Reflektors.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Überwachung des Schließvorganges einer motorisch angetriebenen Fensterscheibe so auszugestalten, daß der Reflektor mit geringen Toleranzanforderungen und damit kostengünstig herstellbar und in das Kraftfahrzeug einbaubar ist und bei dem insbesondere Abweichungen von der Idealform keinen kritischen Einfluß auf die Funktionsfähigkeit der Überwachungseinrichtung besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Reflexionsfläche des Reflektors im Querschnitt ein wellenartiges Profil aufweist.

Ein besonderer Vorteil einer Reflektorform mit einem wellenartigen Profil, wie sie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen ist, besteht darin, daß ein solcher Reflektor streifend einfallendes Licht nicht nur reflektiert, sondern an seiner Oberfläche entlangführt.

Da die Richtungen der Flächennormalen entlang dem Querschnitt der Reflexionsfläche variiert, wird ein mit einer gewissen Breite einfallender Lichtstrahl von verschiedenen Punkten der Reflexionsfläche in verschiedene Richtungen reflektiert. Zwar wird hierdurch ein Teil des einfallenden Lichtes gestreut; ein wesentlicher Anteil des einfallenden Lichtes wird aber ungefähr in Richtung der Reflektorlängsachse geführt. Reflektierte Lichtanteile, die nicht genau parallel zur Reflektorlängsachse verlaufen, werden von benachbarten Abschnitten des Wellenprofil hin und her reflektiert, wobei auch diese Lichtanteile sich im wesentlichen entlang der Reflektorlängsachse ausbreiten.

Besonders vorteilhaft hierbei ist, daß die lichtführenden Eigenschaften des Reflektors weitgehend unabhängig von der Reflektorgeometrie sind, da sich aufgrund der Wellenstruktur (in Längsrichtung: Rillenstruktur) des Reflektors immer Lichtwege ergeben, die die Reflexionsbedingungen erfüllen.

Versuche ergaben, daß eine Torsion einer mit einem Wellenprofil versehenen Reflektorschiene von weit über 90 Grad hinaus die lichtführenden Eigenschaften des Reflektors kaum beeinträchtigen.

Somit ist bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gewährleistet, daß es auch bei toleranzbehafteter Anbringung des Reflektors an den Fensterrahmen immer ein Oberflächenanteil des Reflektors gibt, dessen Flächennormale einen optimalen Winkel zum Türrahmen bildet, um durch eine oder mehrere Reflexionen den Lichtstrahl vom Sender zum Empfänger zu leiten. Besonders bei vorgegebener ungünstiger Form des Fensterrahmens oder der Fensterrahmenverkleidung ist dieser Reflektor geeignet, einen optischen Einklemmschutz zu realisieren.

Zwei vorteilhafte Ausführungsformen der wellenartigen Reflektorprofile, nämlich

1. in Form einer Sinuskurve und
2. durch Aneinanderreihung von konvexen und konkaven Halbkreislinien

sind in den Unteransprüchen beispielhaft aufgeführt.

Als geeignete Reflektorform sind aber auch andere, kompliziertere wellenartige Profile denkbar, wobei wesentlich erscheint, da das die Richtung der Flächennormalen entlang der Reflexionsfläche in Querschnittsrichtung mehrfach um die Richtung der Flächennormalen der Grundfläche variiert, wobei diese Variation vorzugsweise stetig und vorzugsweise periodisch ist.

Im folgenden soll anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert werden.

Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Reflektor einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Schemazeichnung der Vorrichtung gemäß des Oberbegriffs des Anspruches 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch den mit A-A gekennzeichneten Teilbereich der Fig. 2 mit einer Ausführungsform des Reflektors gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Reflektor bei einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik.

In der Fig. 2 ist die Außenansicht einer Kraftfahrzeugtür, die eine motorisch betriebenen Fensterscheibe (1) sowie eine Überwachungsvorrichtung aufweist, dargestellt.

Im Bereich des oberen Randes der Fensteröffnung (5) ist auf der Türinnenseite ein Reflektor (4) angebracht.

An jeweils gegenüberliegenden Seiten des oberen Randbereiches der Fensteröffnung ist ein Infrarot-Strahlungssender bzw. ein Infrarot-Strahlungsempfänger (3) an der Tür angeordnet oder in die Tür eingelassen.

Vom Sender (2) gelangt über einfache oder mehrfache Reflexion zumindest ein Teil der vom Sender (2) abgegebenen Strahlung zum Empfänger (3). In der Fig. 2 ist beispielhaft ein möglicher Strahlenverlauf (11) eingezeichnet.

Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den in der Fig. 2 mit A-A gekennzeichneten Bereich. Die Bezugszeichen für gleiche oder gleichwirkende Gegenstände entsprechen im folgenden denen der Fig. 2.

Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den oberen Türholm (7). In den oberen Türholm (7) ist eine Gummidichtung (10) eingepaßt, in welche die motorisch angetriebene Fensterscheibe während des Schließvorganges einläuft.

Der Reflektor (4) ist als eine Fläche der Türinnenverkleidung (8) ausgebildet, die zum Verbesserung der Reflexionseigenschaften mit einer reflektierenden Lackschicht versehen sein kann. Der Reflektor (4) kann aber auch durch eine an die Form der Türinnenverkleidung (8) angepaßte Leiste oder Folie aus Metall oder Kunststoff gebildet werden.

Ein Querschnitt durch den Reflektor (4) ist in der Fig. 4 dargestellt. Die Reflexionsfläche (12) des Reflektors (4) stellt im Querschnitt eine ebene Fläche dar. Die Richtung der Flächennormalen (9) ist über die gesamte Breite der Querschnittsfläche gleich. Eine solche Ausführung des Reflektors ist durch die Überwachungseinrichtung nach dem Stand der Technik bekannt.

Fällt bei diesem Reflektor ein Lichtstrahl senkrecht zur Zeichnungsebene auf die Reflexionsfläche (12), so wird der Lichtstrahl ebenfalls in Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene reflektiert weiterlaufen. Ein Stück weiter trifft der Lichtstrahl erneut auf die Reflexionsfläche (12) auf, wo sich der Vorgang wiederholt. Hierdurch ergibt sich in etwa der in der Fig. 2 dargestellte Strahlenverlauf (11) vom Sender (2) zum Empfänger (3), allerdings unter der Voraussetzung, daß die Reflexionsfläche (12) eine nahezu ideale Formgebung aufweist.

Schon bei relativ geringfügigen Abweichungen der Form des Reflektors (4) von der Idealform, beispielsweise bei Torsion des Reflektors (4) um die Ausbreitungsrichtung der Lichtstrahlung oder bei Ungenauigkeiten in der Formgebung der Türinnenverkleidung (8) wird beispielsweise der in einer Stelle der Reflexionsfläche (12) reflektierte Strahl soweit abgelenkt, daß er kein weiteres Mal auf die Reflexionsfläche (12) fällt.

In diesem Fall ist die Überwachungsvorrichtung funktionsunfähig und es ist, soweit möglich, zumindest erforderlich die Reflektorform auf aufwendige Weise neu zu justieren.

Anders ist der Fall bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die einen Reflektor mit einem in der Fig. 1 dargestellten wellenartigen Profil aufweist. Die Reflexionsfläche (12) des in der Fig. 1 dargestellten Reflektorquerschnittes besitzt einen etwa sinusförmigen Verlauf. Die Richtung der Flächennormalen (9) an verschiedenen Punkten der Reflexionsfläche (12) variiert entlang der Querschnittsfläche stetig (speziell in diesem Ausführungsbeispiel auch periodisch).

Mehrere Lichtstrahlen, die innerhalb eines gewissen Bereiches der Reflexionsfläche (12) streifend einfallen, werden daher in verschiedene Richtungen reflektiert. Da sich die Lichtstrahlen, bedingt durch den streifenden Lichteinfall, sehr eng an der Reflektoroberfläche ausbreiten, werden beispielsweise Lichtstrahlen, die bezüglich der mittleren Ausbreitungsrichtung nach rechts abweichen, bei der nächsten Reflexion von einer benachbarten Erhebung des Wellenprofils nach links abgelenkt, so daß der Reflektor insgesamt das Licht entlang seiner Längsrichtung entlangführt.

Diese lichtführende Eigenschaft erweist sich dabei als weitgehend unabhängig von der Reflektorform, das heißt die Funktionsfähigkeit der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung wird auch durch eine toleranzbehaftete ("schiefe") Montage oder eine Torsion des Reflektors nicht beeinträchtigt.

Bezugszeichenliste

1 Fensterscheibe
2 Sender
3 Empfänger
4 Reflektor
5 oberer Randbereich der Fensteröffnung
6 wellenartiges Profil
7 oberer Türholm
8 Türinnenverkleidung
9 Flächennormale
10 Gummidichtung
11 Strahlenverlauf
12 Reflexionsfläche

Claims

1. Vorrichtung zur Überwachung des Schließvorganges einer motorisch angetriebenen Fensterscheibe (1), insbesondere einer Kraftfahrzeug-Fensterscheibe, mit einem Sender (2) und einem Empfänger (3) für elektromagnetische Strahlung, mit einem flächig ausgebildeten Reflektor (4), welcher entlang zumindest von Teilbereichen, des oberen Randbereiches der Fensteröffnung (5) angeordnet ist und welcher die elektromagnetische Strahlung vom Sender (2) zum Empfänger (3) leitet, wobei der Antrieb der Fensterscheibe (1) gestoppt oder umgekehrt wird, wenn sich während des Schließvorganges des Fensters die von einem Empfänger (3) aufgenommene Strahlungsintensität ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsfläche (12) des Reflektors im Querschnitt ein wellenartiges Profil (6) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wellenartige Profil (6) in Form einer Sinuskurve ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wellenartige Profil (6) in Form von aneinandergesetzten konvexen und konkaven Halbkreislinien ausgebildet ist.