DE68912411T2

DE68912411T2 - Motorisch betriebene Öffnungs-/Schliessvorrichtung für ein Fenster oder eine Tür.

Info

Publication number: DE68912411T2
Application number: DE68912411T
Authority: DE
Inventors: Yaguchi Osamu
Original assignee: Riken Corp
Current assignee: Riken Corp
Priority date: 1988-06-08
Filing date: 1989-01-16
Publication date: 1994-08-25
Anticipated expiration: 2009-01-17
Also published as: DE68912411D1; EP0345914B1; EP0345914A1

Description

Die Erfindung betrifft eine motorisch betriebene Öffnungs-/Schließvorrichtung mit einem elektromagnetischen Motor, der als mechanischer Antrieb für einen Mechanismus zum Öffnen/Schließen eines beweglichen Fensters oder einer Tür dient, einer Not-AUS-Schaltung zum Erfassen eines Zwangszustands des Motors und Unterbrechen der Energiezufuhr zu dem Motor, einem Sensor, der erkennt, ob ein fremdes Objekt zwischen einem feststehenden Rahmen und einer Kante des Fensters oder der Tür eingeklemmt ist, und mit Schaltmitteln zum Unterbrechen der Energiezufuhr zu dem Motor oder zum Einschalten der Energiezufuhr und Vertauschen ihrer Polarität in Abhängigkeit von einer Ausgabe des Sensors.
Bei einem konventionellen elektrischen Fensterheber in einem Automobll wird ein Motor in Abhängigkeit von Ausgangssignalen von Sensoren, wie z.B. Grenzschaltern, zum Anzeigen einer obersten und einer untersten Stellung eines Glasfensters unterbrochen. Ein anderer bekannter Motorantrieb verwendet eine Überstromerkennungs-Zeituhr-Schaltung oder eine Überstrom-Begrenzer-Schaltung anstelle eines Endschalters, um einen Antriebsstrom zu unterbrechen oder zu begrenzen, wenn der Motor blockiert wird oder einen Zwangszustand einnimmt.
Bei einer einen Grenzschalter verwendenden Regelungsschaltung zum Unterbrechen des Fensterantriebs wird dem Motor kontinuierlich ein Zwangszustandsstrom zugeführt, während ein Körperteil eines Fahrers oder eines Fahrgasts zwischen einer Glasscheibe und einem Fensterrahmen bei Aufwärtsbewegung des Glasfensters eingeklemmt wird. Dadurch kann der Fahrer oder der Fahrgast verletzt werden.
Die Überstromerkennungs-Zeituhr-Schaltung oder der Überstrombegrenzer zielen in erster Linie auf eine Erkennung eines Ansteigens des Drehmoments aufgrund eines Zwangszustandsstroms ab. Folglich wird solange ein großes Drehmoment erzeugt, bis oder gleich nachdem ein vollständiger Zwangszustand erreicht worden ist. Wenn ein weiches Objekt, wie z.B. ein Körper eines Kindes zwischen dem Glasfenster und dem Fensterrahmen eingeklemmt ist, reagieren die Begrenzungsschaltungen nicht sofort, um den Motor zu anzuhalten.
Da die üblichen Erkennungsschaltungen auf dem Erkennen von Strom basieren, können sie nachteilig durch Veränderungen in der Spannungsversorgung beeinflußt werden. Das Unterbrechen der Schaltung oder Begrenzen des Drehmoments kann nicht ordnungsgemäß durchgeführt werden. Wenn also eine Spannung vermindert wird, kann ein Zwangszustandsstrom mit einer niedrigeren Stärke fließen als es für die Erkennung notwendig wäre.
Um das oben genannte Problem zu lösen, kann ein Drucksensor auf der Glasberührfläche eines oberen Fensterrahmens in einem Automobil angeordnet werden. Wenn das Glasfenster das obere Ende erreicht oder ein Fremdobjekt zwischen dem Glasfenster und dem Fensterrahmen eingeklemmt wird, kann der Motor in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des Drucksensors angehalten werden.
Wenn die Empfindlichkeit des Drucksensors zum Vermeiden der oben beschriebenen Unfälle verbessert wird, kann eine leichte Verformung des Fensters aufgrund der Benutzung über einen längeren Zeitraum dazu führen, daß das Glasfenster nicht mehr vollständig geschlossen werden kann. Um dies zu vermeiden, muß der Empfindlichkeitspegel des Drucksensors erniedrigt werden, um das vollständige Schließen des Glasfensters mit einem ausreichenden Druck zu ermöglichen. In diesem Fall reagiert der Drucksensor nicht mehr auf das Einklemmen eines Körpers zwischen dem Glasfenster und dem Fensterrahmen.
DE-A-36 30 003 beschreibt eine Fensterhebevorrichtung mit einer motorisch betriebenen Öffnungs-/Schließvorrichtung der eingangs beschriebenen Art, die weiterhin Sensoren zum Messen einer Motorcharakteristik und Vergleichseinrichtungen zum Vergleichen der durch die weiteren Sensoren gemessenen Motorcharakteristik mit einem eine vorbestimmte Zeit vorher gemessenen vorherigen oder älteren Wert der Motorcharakteristik. Die Vorrichtung weist zum Eingeben der benötigten Verzögerung bei der Messung des vorherigen oder alten Werts der Motorcharakteristik einen Verzögerungsverstärker auf. Die spezifische Motorcharakteristik ist eine durch einen Sensor bestimmte Wellenform, welcher Sensor einen Widerstand aufweist zum Konvertieren des Motorstroms in eine Spannung, die die jeweiligen Eingänge des Verzögerungsverstärkers und eines Echtzeitverstärkers beaufschlagt. Die Schaltung des Verzögerungsverstärkers weist einen Widerstand und einen Kondensator auf, die als Speicherschaltung für den alten bzw. vorherigen Wert der Motorcharakteristikspannug dienen.
WO-A-85/01773 beschreibt eine Blockier-Erkennungseinrichtung für einen eine Tür betätigenden Gleichstrom-Elektromotor. Die Tür ist ein motorisch betriebenes Garagentor in "Roll"-Bauweise. Die Erkennungseinrichtung erzeugt ein kontinuierliches, der Höhe der EMF der Motors ensprechendes Lastsignal und weist eine Differenzierschaltung auf, die die Rate der Änderung dieses Signals bestimmt, sowie eine Einrichtung, die ein Blockiersignal ausgibt, um den Motor anzuhalten oder umzukehren, wenn die Größe der Rate einen vorbestimmten Wert übersteigt. Darüber hinaus kann eine Einrichtung vorhanden sein, die das Lastsignal mit einem Referenzsignal vergleicht und ein Blockiersignal ausgibt, wenn das Lastsignal eine bestimmte Höhe übersteigt.
Die Erfindung baut auf der oben beschriebenen Situation auf. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine motorisch betriebene Öffnungs-/Schließvorrichtung, wie z.B. einen elektrischen Fensterheber anzugeben, der sowohl das Unterbrechen des Fensterantriebs mit hoher Bestimmungsgenauigkeit des Einklemmens eines Fremdobjektes zwischen der Glasscheibe und einem Fensterrahmen ermöglicht, als auch das Schließen der Glasscheibe mit ausreichend großer Kraft.
Es ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung, den Aufbau einer Schaltung zum Bestimmen eines Zwangszustands eines Motor und zum Unterbrechen seiner Spannungsversorgung zu vereinfachen.
Erfindungsgemäß ist eine motorisch betriebene Öffnungs-/Schließvorrichtung der oben definierten Art dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor auf dem feststehenden Rahmen nahe bei und auf einer Kontaktlinie zwischen dem feststehenden Rahmen und der Kante des Fensters oder der Tür angeordnet ist; und daß die Not- AUS-Schaltung aufweist: einen Treibertransistor, der zwischen einer Leistungsquelle und einem Anschluß des Motors zum Verbinden/Unterbrechen des Stroms zu dem Motor geschaltet ist; und Erfassungsmitteln, die mit dem Treibertransistor verbunden sind und den Pegel der durch Rotation des Rotors des Motors erzeugten, induzierten elektromotorischen Kraft abfragen und den Treibertransistor in Abhängigkeit von der erfaßten Stärke EIN-/AUS-Schalten können.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ermöglicht das willkürliche Setzen des Motordrehmoments in einen Zwangszustand.
Ein weiteres Merkmal der bevorzugten Ausführungsform vermeidet das Anzeigen eines Zwangszustands des Motors bei Beeinflußung durch eine Spannungsversorgung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Betriebssicherheitsschaltung (fail-safe) vorhanden, welche die Spannungsversorgung unter allen Umständen unterbricht, wenn sich der Motor im Zwangszustand befindet.
Ein weiteres bevorzugtes Merkmal ist eine Einrichtung zum Bestimmen des Einklemmens auch sehr kleiner Fremdobjekte.
Ebenso wird vorteilhafterweise ein durch Vibration des Fensters oder der Tür verursachter Sensorschaden vermieden.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung eines Sensors zur Einklemm-Bestimmung kann die Kontaktkraft des Fensters oder der Tür in geschlossener Stellung ausreichend erhöht werden, so daß eine Verschlechterung des Schließzustandes aufgrund von Verformungen oder Ähnlichem des feststehenden Rahmens im Laufe der Zeit vermieden werden kann. Andererseits kann die Empfindlichkeit des Sensors erhöht werden, um sofort auf das Einklemmen eines Fremdobjektes zwischen dem Fenster und dem feststehenden Rahmen zu reagieren. Folglich können der Schließdruck und die Bestimmungsempfindlichkeit unabhängig eingestellt werden.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die begleitenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltungsdiagramm einer Fensterhebevorrichtung in einem Automobil, bei welcher die motorisch betriebene Öffnungs-/Schließvorrichtung eingesetzt wird;
Fig. 2A eine Seitenansicht einer Fahrzeugtür;
Fig. 2B eine Schnittdarstellung mit dem wesentlichen Teil der in Fig. 2A gezeigten Tür;
Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm mit dem wesentlichen Teil einer Motorsteuerungsschaltung der Vorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 4A bis 4C Schaltungsdiagramme eines Ankers eines Motors;
Fig. 5 ein Wellendiagramm einer Anschlußspannung eines Motors;
Fig. 6 ein Schaltungsdiagramm einer Fensterhebevorrichtung in einem Automobil entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 bis 9 Anordnungen von Drucksensoren entsprechend der Erfindung, wobei Fig. 7 eine Schnittdarstellung mit dem Hauptbereich eines Fahrzeugfensterteils, Fig. 8 eine Schnittdarstellung von einem des Paars von Drucksensoren und Fig. 9 eine Ansicht mit elektrischen Anschlüssen der Drucksensoren ist; und
Fig. 10 bis 14 andere Anordnungen der Drucksensoren, wobei Fig. 10 eine der Fig. 7 entsprechende Schnittdarstellung, Fig. 11 eine Schnittdarstellung mit einem des Paars von Drucksensoren, Fig. 12 eine Explosionsdarstellug mit dem Aufbau eines Drucksensors, Fig. 13 eine entsprechende Schaltung des Drucksensors und Fig. 14 eine Ansicht mit den elektrischen Anschlüssen der Drucksensoren ist.

BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 1 zeigt eine Regelungsschaltung (Fensterheber-Schaltung) entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
Nach Fig. 1 ist ein als Gleichstrom-Bürstenmotor ausgeführter Motor 10 in einen Fensterhebemechanismus eingebaut. Mit den beiden Anschlüssen des Motors 10 verbundene Schalter S1 und S2 sind miteinander in Abhängigkeit von der Betätigung eines Heben/Senken-Schalters für ein Fensterglas verkettet. Während des Hebe- und Senkvorgangs sind beide Anschlüsse des Motors 10 mit einer Antriebsspannungsversorgung E derart verbunden, daß die Polaritäten an den Anschlüssen durch die Schalter S1 und S2 vertauscht werden. Jeweilige Stopp-Stellungen P der Schalter S1 und S2 sind neutrale Stellungen, um die Spannungsversorgung zu unterbrechen.
Ein über den Schalter S1 mit einem Anschluß des Motors 10 verbundener Transistor Q2 bildet eine Schalt-Schaltung 12 für die Antriebsspannung. Die Basis des Treibertransistors Q2 ist mit dem Kollektor eines Transistors Q1 zum Bestimmen einer Spannung an den Motoranschlüssen verbunden, welcher als Sensor für die Bestimmung einer Motorrotation dient. Wenn der Transistor Q1 eine Anschlußspannung (induzierte elektromotorische Kraft) des Motors 10 erkennt und offengehalten wird, beaufschlagt ein Strom von der Basis des Transistors Q2 den Kollektor des Transistors Q1. Dadurch wird der Treibertransistor Q2 EIN geschaltet und die Atriebsspannung von dem Kollektor des Transistors Q2 beaufschlagt den Motor 10.
Der Basis-Emitter-Pfad des Transistors Q1 zum Bestimmen der Rotation ist über einen Emitter-Widerstand R1 und einen Transistor Q4 geschaltet, um eine Anschlußspannung des Motors 10 zu bestimmen, d.h. die Höhe einer induzierten elektromotorischen Kraft. Diese Verbindung bildet einen Motoranschlußspannungs-Detektor 14. Wenn der Motor 10 rotiert und eine induzierte Spannung mit einem höheren Pegel als ein vorbestimmter Pegel erzeugt wird, wird der Basis- Emitter-Pfad des Transistors Q1 leitend und der Transistor Q1 EIN geschaltet. Dadurch wird der Transistor Q2 offengehalten. Der Transistor Q4 ist - wie später beschrieben - normalerweise EIN geschaltet.
Ein Schalter S3 ist in Reihe mit der Spannungsversorgung E und dem Schalter S1 sowie parallel mit dem Treibertransistor Q2 geschaltet. Der Schalter S3 ist mit den Schaltern S1 und S2 verkettet. Wenn die Schalter S1 und S2 betätigt werden, ist der Schalter S3 geschlossene, um zeitweilig einen Strom zum Starten des Motors 10 zuzuführen. Nach dem Start des Motors 10 wird der Transistor Q2 - wie oben beschrieben - offengehalten, wodurch die Drehbewegung des Motors 10 aufrechterhalten wird.
Ein Strombestimmungswiderstand R0 ist in Reihe mit dem Emitter des Treibertransistors Q2 geschaltet. Die Anschlüsse des Strombestimmungswiderstands R0 sind jeweils mit der Basis und dem Emitter eines Strombegrenzungstransistors Q3 über einen veränderbaren Widerstand VR3 verbunden, wodurch eine Strombegrenzungsschaltung 16 gebildet wird. Wenn ein Motorstrom einen vorgewählten oberen Grenzwert erreicht, wird der Transistor Q3 durch einen Spannungsabfall über den Widerstand R0 leitend geschaltet und das Basis-Potential des Treibertransistors Q2 wird auf den Pegel der Spannungsquelle gezogen, wodurch sich das Kollektor-Potential des Transistors Q2 vermindert. Dadurch wird ein Ansteigen des Stroms vermieden. In diesem Fall kann der Stromgrenzwert durch Einstellen des veränderbaren Widerstands VR3 verändert werden.
Fig. 2A zeigt eine Seitenansicht mit dem Hauptteil einer Fahrzeugtür und Fig. 2B zeigt einen Schnitt durch einen oberen Fensterrahmenteil. Ein Glasfenster 2 wird durch einen Motor 10 aus Fig. 1 auf- bzw. abbewegt. Ein linearer Drucksensor 3 aus beispielsweise druckempfindlichem, leitfähigem Gummi ist entlang der Unterkante des oberen Fensterrahmens 1 der Tür angeordnet. Der Drucksensor 3 ist an einer Stelle etwas innerhalb des Fensterrahmens 1 angebracht, welcher in Kontakt mit dem Glasfenster 2 gebracht wird. Der Drucksensor 3 erkennt das Einklemmen eines Fremdoblektes zwischen dem Glasfenster 2 und dem Fensterrahmen 1 beim Anheben des Glasfensters 2. Ein Drucksensor mit einem breiten Empfindlichkeitsbereich ist käuflich als Drucksensor 3 erhältlich. Da das obere Ende des Glasfensters 2 nicht durch den Drucksensor bestimmt werden muß, kann der Drucksensor 3 schon bei sehr geringen Drücken betätigt werden.
Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Elektroden des Drucksensors 3 mit einer Druckabtastschaltung verbunden und ein durch das Einklemmen eines Fremdobjektes erzeugter Kontaktdruck wird in ein elektrisches Signal gewandelt. Die Druckabtastschaltung 3 empfängt ein positives oder negatives (Erd-)Signal von einem Schalter S4, der mit den Schaltern S1 und S2 verknüpft ist. Das positive oder negative Signal dient als Hebe-/Senksignal. Während des Hebens des Glasfensters beaufschlagt ein Ausgangssignal mit hohem Pegel über einen Widerstand R4 die Basis des Transistors Q4, um den Transistor Q4 EIN zu schalten. Dadurch wird der Transistor Q1 zum Bestimmen der Rotation EIN geschaltet. Wenn ein Fremdobjekt zwischen der Glasscheibe 2 und dem Fensterrahmen 1 eingeklemmt wird, wird der Drucksensor 3 betätigt und die Druckabtastschaltung 4 erzeugt ein Ausgangssignal mit einem niedrigen Pegel, um den Transistor Q4 AUS zu schalten. Der Bestimmungstransistor Q1 wird AUS geschaltet und der Treibertransistor Q2 wird AUS geschaltet. Folglich wird der Motor 10 AUS geschaltet und das Heben des Glasfensters 2 unterbrochen.
Wenn die Schalter S1 und S2 betätigt und in Stop-Stellung geschaltet werden, gibt die Druckabtastschaltung 4 ein Signal mit einem hohen Pegel aus, auch wenn der Drucksensor 3 ein Fremdobjekt erkennt. In diesem Fall wird der Transistor Q4 EIN geschaltet. Wenn der Schalter S3 sychron mit der Umpolung der Schalter S1 und S2 geschlossen wird, werden der Bestimmungstransistor Q1 und der Treibertransistor Q2 EIN geschaltet. Dadurch dreht sich der Motor 10 in umgekehrter Richtung und das Glasfenster 2 wird abgesenkt.
Wenn der Drucksensor 3 nicht betätigt wird, d.h. im Normalzustand, erkennt der Bestimmungstransistor Q1 den Zwangszustand des Motors 10, um den Treibertransistor Q2 aufgrund des folgenden Prinzips in der höchsten und in der tiefsten Stellung des Glasfensters AUS zu schalten,
Fig. 3 zeigt eine Motorregelungsschaltung mit den Hauptteilen der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung. Die Fig. 4A bis 4C zeigen die Betriebsstellungen einer Ankerschaltung in dem Motor 10. In diesem Fall weist die Ankerschaltung Kommutatoren C1, C2 und C3 auf mit Drei-Phasen Deltawicklungen L1, L2 und L3 und einem Paar Bürsten B1 und B2. In der in Fig. 4A gezeigten Drehstellung ist eine Reihenschaltung der Wicklungen L2 und L3 parallel mit der Wicklung L1 zwischen den Bürsten B1 und B2 geschaltet. In der in Fig. 4C gezeigten Drehstellung ist die Wicklung L3 kurzgeschlossen und die Wicklungen L1 und L2 sind parallel zueinander geschaltet. In der in Fig. 4C gezeigten Drehstellung ist eine Reihenschaltung der Wicklungen L1 und L3 parallel mit der Wicklung L2 geschaltet. Dadurch wird die Stromrichtung vor und nach der in Fig. 4B gezeigten Drehstellung abrupt gewechselt. Durch elektromagnetische Induktion zwischen den Anschlüssen T1 und T2 des Motors 10 erzeugte, plötzliche positive und negative Pulsspannungen (Kommutationsrauschen) werden, wie in Fig. 5 gezeigt, erzeugt. Der in Fig. 4B gezeigte Verbindungszustand tritt bei einer Umdrehung des Ankers sechsmal auf. Folglich werden die genannten Pulsspannungen alle 60º erzeugt.
Wenn die Regelungsschaltung eingeschaltet wird und der Motor 10 aus Fig. 3 gedreht wird, wird der Basis-Emitter-Pfad des Bestimmungstransistors Q1 durch den zwischen den Anschlüssen T1 und T2 erzeugten negativen Puls umgekehrt ausgerichtet. Der Transistor Q1 wird temporär nach jeder 60º-Drehung des Motors 10 AUS geschaltet. Solange der Motor 10 gedreht wird, wird die Regelungsschaltung durch die induzierte positive Spannung in Betrieb gehalten.
Wenn der Motor 10 in einen Zwangszustand in der oberen oder unteren Stellung des Glasfensters 2 gerät, fließt ein Zwangsbedingungsstrom. Der Transistor Q1 wird aufgrund des durch den Schaltungszustand aus Fig. 4B erzeugten negativen Puls vor dem Zwangszustand AUS geschaltet. Da die Drehgeschwindigkeit des Motors 10 auf einen Pegel kurz vor dem Anhalten reduziert wird, wird eine induzierte elektromotorische Kraft En zwischen den Anschlüssen T1 und T2 sehr klein, wodurch sich die Bedingung En < VBE1 (die Basis-Emitter-Spannung des Transistors Q1) ergibt. Der Bestimmungstransistor Q1 kann nicht länger EIN geschaltet bleiben. Folglich wird die Regelungsschaltung ausgeschaltet.
In der in Fig. 1 gezeigten Regelungsschaltung dient der in den Emitter des Transistors Q1 eingesetzte Widerstand R1 als negatives Rückkopplungselement für den Kollektorstrom des Transistors Q1. Wenn, genauer gesagt, der Basisstrom des Transistors Q1 zum Vergrößern seines Kollektorstroms vergrößert wird, wird die Emitterspannung vergrößert. In diesem Fall wird der Basisstrom vermindert. Dadurch kann der Transistor Q1 in seinem aktiven Bereich betrieben werden. Ein Ansteigen von Minoritätsladungsträgern in dem Basisbereich kann vermieden werden, so daß eine Ausschalt-Verzögerungszeit minimiert werden kann. Aus diesem Grund kann der Transistor Q1 unmittelbar in Abhängigkeit von einem durch die Ankerwicklung zu dem Polaritäten-Umschaltungszeitpunkt der Kommutatoren aufgrund der Drehbewegung des Motors 10 erzeugten Pulses AUS geschaltet werden. Dadurch läßt sich der Zwangszustand zuverlässig bestimmen.
Der Kollektorstrom des Transistors Q1 dient als Basisstrom des Transistors Q2. Der Widerstand des Widerstands R1 kann folglich derart bestimmt werden, daß der Transistor Q2 vorwiegend im Sättigungsbereich betrieben wird, wenn der Transistor Q1 EIN geschaltet wird. Wenn der Motor 10 in den Zwangszustand gerät, während der Transistor Q2 EIN geschaltet ist und der Motor 10 rotiert, wird der Transistor Q2 durch den Aktivbereich in den Ausschaltbereich gesetzt und AUS geschaltet. Wenn mit anderen Worten der Motor 10 rotiert, liegt an dem Anschluß T1 eine Spannung ungefähr gleich der Spannungsquelle E an. Wenn der Transistor Q1 im wesentlichen EIN geschaltet wird, beaufschlagt ein ausreichender Basisstrom den Transistor Q2. Der Transistor Q2 ist in einem Zustand EIN geschaltet, wo der Basisstrom übersteuert ist. Wenn die Rotation des Motors 10 vermindert wird und er den Zwangszustand erreicht, wird das Potential an dem Anschluß T1 abrupt vermindert und der Kollektorstrom des Transistors Q1 (Basisstrom des Transistors Q2) wird vermindert. Aus diesem Grund wird der Transistor Q2 temporär in dem aktiven Bereich betrieben, wo ein durch Multiplizieren des Basisstroms mit einem Gleichstrom-Verstärkungsfaktor erhaltener Strom im wesentlichen dem Kollektorstrom entspricht. Der Transistor Q1 wird durch das Pulsrauschen des Motors 10 sofort AUS geschaltet. Folglich wird auch der Transistor Q2 sofort AUS geschaltet.
Die in Fig. 3 gezeigte Regelungsschaltung kann zuverlässig ohne Fehler AUS geschaltet werden, wenn der Motor 10 den Zwangszustand erreicht.
Die Druckempfindlichkeit des Drucksensors 3 zum Bestimmen eines Klemmens eines Körperteils zwischen dem Glasfenster und dem Fensterrahmen wird unabhängig von einem Öffnungs-/Schließmoment des Motors 10 in der Offen- und Schließstellung des Glasfensters 2 eingestellt. Folglich kann die Not-AUS-Bedingung des Motors 10, d.h. das Zwangsmoment kurz vor dem Ausschaltzeitpunkt auf einen ausreichend höheren Wert gesetzt werden, unter Berücksichtigung der Verformung des Fensterrahmens 1 im Laufe der Zeit. Das Zwangsmoment kann durch einen Grenzstromwert durch die Strombegrenzerschaltung 16 eingestellt werden. Der Motor 10 wird in der geöffneten und in der geschlossenen Stellung des Glasfensters 2 in den Zwangszustand versetzt aber der Zwangsstrom übersteigt nicht den durch den veränderbaren Widerstand VR3 eingestellten Grenzwert. Folglich ist das Motordrehmoment kurz vor dem Zwangszustand des Motors ein durch den Grenzstromwert bestimmter Wert. Die Induktionsspannung zwischen den Anschlüssen des Motors wird kurz vor dem Zwangszustand des Motors 10 vermindert. Dieser Zustand wird durch den Bestimmungstransistor Q1 erkannt und der AUS-Zustand geschaltet.
Wenn der Drucksensor 3 betätigt wird, kann der Motor 10 in umgekehrter Richtung gedreht werden, um sofort das Glasfenster abzusenken. Anstelle des Drucksensors können ein Berührungssensor (z.B. ein Sensor zum Bestimmen einer Induktionsspannung eines menschlichen Körpers) oder ein Lichtstrahlsensor verwendet werden. Der Sensor sollte so aufgebaut sein, daß eine Mehrzahl von Paaren von lichtabgebenden und lichtempfangenden Elementen entlang der oberen oder geneigten Seite des Fensterrahmens 1 angeordnet sind, um das Einklemmen eines fremden Objekts entsprechend eines Lichtabschirmungszustandes zu erkennen.
Wie oben wird ein Sensor zum Bestimmen des Einklemmens eines Fremdobjektes zwischen der Oberkante des Fensters oder der Tür und dem feststehenden Rahmen linear in der Nähe einer Berührungslinie zwischen der Kante des Fensters oder der Tür und dem feststehenden Rahmen angeordnet. Der Schließdruck des Fensters oder der Tür wird in Abhängigkeit von der Verformung oder ähnlichem des feststehenden Rahmens auf einen ausreichend hohen Wert gesetzt, während die Sensorempfindlichkeit zum Schutz des menschlichen Körpers vor Einklemmen zwischen dem Glasfenster und dem feststehenden Rahmen auf einen ausreichend hohen Wert gesetzt wird. Genauer gesagt, braucht die Schließstellung nicht durch den Sensor bestimmt werden und der Empfindlichkeitspegel kann unabhängig von dem Schließdruck eingestellt werden. Dadurch läßt sich ein Unfall wie das Einklemmen eines Körperteils zuverlässig vermeiden.
Fig. 6 zeigt eine Schaltung für einen elektrischen Fensterheber in einem Fahrzeug entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die gleichen Bezugszeichen aus Fig. 1 kennzeichnen die gleichen Teile in Fig. 6.
In Fig. 6 dient ein über einen Schalter S1 mit einem Anschluß T1 eines Motors 10 verbundener Transistor Q2 als Schalttransitor zum Schalten einer Treiberspannung. Die Basis des Treibertransistors Q2 ist mit dem Kollektor eines Sperrtransistors Q3 und über einen aus Widerständen R6 und R7 bestehender Spannungsteiler mit einem Ausgang eines Komparators 6 verbunden. Der Komparator 6 vergleicht eine in den Anschluß T1 des Motors 10 induzierte elektromotorische Kraft EM mit einer durch einen einen veränderlichen Widerstand VR, einen Widerstand R5 und einen Transistor Q4 aufweisenden Spannungsteiler erzeugten Referenzspannung Vref. Normalerweise ist der Transistor Q4 EIN geschaltet.
Ein mit dem Treibertransistor Q2 parallel und zwischen eine Spannungsquelle E und den Schalter S1 geschalteter Schalter S3 ist mit den Schaltern S1 und S2 synchronisiert. Wenn die Schalter S1 und S2 betätigt werden, wird der Schalter S3 geschlossen, um den Motor 10 zu starten, so daß ein Strom kurzzeitig in den Motor 10 fließt. Beim Start des Motors 10 entspricht eine Anschlußspannung der Versorgungsspannung E und ein Ausgangssignal vom Komparator 6 geht auf niedrigen Pegel. Eine Basis-Spannung des Treibertransistors Q2 wird vermindert, um den Transistor Q2 EIN zu schalten, während sich der Motor 10 dreht. Wenn der Transistor Q2 EIN geschaltet ist, wird ein Ausgang des Komparators 6 auf niedrigem Pegel gehalten. Dadurch bleibt der Transistor Q2 EIN geschaltet.
Ein plötzlicher negativer periodischer Unterbrechungsimpuls P2 von einem Anschluß 9 beaufschlagt über einen Widerstand R2 die Basis des Transistors Q3. Der Transistor Q3 wird periodisch EIN geschaltet und der Transistor Q2 wird AUS geschaltet, um den Motor 10 anzuhalten. Wenn in diesem Fall der Motor 10 weiterdreht, wird ein Bestimmungsergebnis (Ausgangssignal mit niedrigem Pegel) mit der induzierten elektromotorischen Kraft EM vom Komparatur 6 zurückgeführt und der Transistor Q2 bleibt EIN geschaltet.
Wenn der Transistor Q3 AUS geschaltet wird und die induzierte elektromotorische Kraft EM nahe beim oder im Zwangszustand des Motors 10 in der obersten oder untersten Stellung des Glasfensters 2 ungefähr 0 wird, kann die Bedingung EM < Vref erhalten werden, so daß ein Ausgangssignal vom Komparator 6 auf hohen Pegel gesetzt wird. Danach bleibt die Leistungsunterbrechung bestehen, da der Transistor Q2 nicht EIN geschaltet wird.
In einem Grenzbereich, in dem der Motor 10 die Drehbewegung fortsetzt oder AUS geschaltet wird, gilt die Beziehung EM =Vref. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Quasi- Zwangszustandsstrom IB des Motors mit einer der induzierten elektromotorischen Kraft EM entsprechenden Geschwindigkeit indirekt durch den Komparator 6 bestimmt. Es ergibt sich ein Motorstrom zu Vref/RM (wobei RM ein innerer Widerstand des Motors ist) und ein Motordrehmoment hängt von dem Quasi- Zwangszustandsstrom IB ab. Da die Referenzspannung Vref durch den veränderbaren Widerstand VR gesteuert wird, kann ein während des Zwangszustands des Motors erzeugtes Drehmoment gesteuert werden.
Wie Fig. 6 zeigt, sind Elektroden eines Drucksensors 3 mit einer Druckabtastschaltung 4 verbunden und ein Kontaktdruck aufgrund des Einklemmens eines Fremdobjektes wird in ein elektrisches Signal gewandelt. Die Druckabtastschaltung 4 empfängt von einem mit den Schaltern S1 und S2 synchronisierten Schalter S4 positive und negative (Erd)Signale. Diese Signale dienen jewells als Hebe- und Senk-Richtungssignale. Beim Heben beaufschlagt ein Ausgangssignal mit hohem Pegel über einen Widerstand R4 die Basis des Transistors Q4. Der Transistor Q4 wird EIN geschaltet, um das Ausgangssignal des Komparators 6 auf niedrigem Pegel zu halten. Wenn ein Fremdobjekt zwischen dem Glasfenster 2 und dem Rahmen eingeklemmt wird und der Drucksensor 3 betätigt wird, gibt die Druckabtastschaltung 4 ein Erkennungssignal mit niedrigem Pegel aus, so daß der Transistor Q4 AUS geschaltet wird. Ein Ausgangssignal des Komparators 6 nimmt hohen Pegel ein und der Treibertransistor Q2 wird AUS geschaltet. Folglich wird der Motor 10 abgeschaltet und die Aufwärtsbewegung des Glasfensters 2 unterbrochen.
Wenn die Schalter S1 und S2 in Stopp-Stellung geschaltet werden, gibt die Druckabtastschaltung 4 ein Signal mit hohem Pegel aus, auch wenn der Drucksensor 3 das Einklemmen eines Fremdobjektes erkennt. In diesem Fall wird der Transistor Q4 EIN geschaltet. Wenn demnach der Schalter S3 kurzzeitig synchron mit der Umschaltung der Schalter S1 und S2 geschlossen wird, wird der Treibertransistor Q2 EIN geschaltet. Folglich wird der Motor 10 in umgekehrter Richtung gedreht und das Glasfenster 2 nach unten bewegt.
Da keine in Reihe geschalteten Widerstände zum Bestimmen eines Zwangszustandes verwendet werden, besteht keine Gefahr der Wärmeerzeugung oder Feuer. Wenn eine Batterie oder ähnliches als Spannungsquelle E verwendet wird, ist es möglich, daß oft ein maximaler Motorantriebsstrom nicht einen durch den veränderbaren Widerstand VR eingestellten Strom zum Erzeugen eines voreingestellten Motordrehmoments erreicht, wenn der Batteriepegel unter ein zulässiges Maß gefallen ist. In diesem Fall wird die elektromotorische Kraft EM nicht erzeugt, auch wenn der Motor sich in Zwangsstellung befindet und blockiert ist, so daß die Leistungsunterbrechung zuverlässig ausgeführt werden kann. Das bedeutet, daß vermieden wird, daß der Motor blockiert oder sich in einem Zwangszustand befindet, obwohl ein Zwangsdrehmoment niedriger ist, als ein voreingestellter Wert. Anders als bei dem konventionellen System zur Bestimmung des Zwangszustandsstroms, wo der Zwangszustandsstrom in Abhängigkeit von dem Anstieg des Stromwerts des Motors bestimmt wird, wird das Zwangszustandsdrehmoment indirekt auf Basis einer Veränderung der elektromotorischen Kraft (Motorgeschwindigkeit) des Motors bestimmt. Dadurch ist die oben beschriebene Bestimmung des Zwangszustands und der Leistungsunterbrechung zuverlässig und sicher.
Eine Ausführungsform der Drucksensoreinrichtung wird unter Bezug auf die Fig. 7 bis 9 beschrieben.
Wie in Fig. 7 in einer Schnittdarstellung eines Hauptbereichs eines Fahrzeugfensters gezeigt, ist ein Paar Drucksensoren 23a und 23b innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs auf zur Führung des Glases dienenden, sich verjüngenden Flächen 27a und 27b einer in einer Vertiefung eines Fensterrahmens 1 einer Tür 8 angebrachten Fensterrahmendichtung 5 befestigt. Wie durch den Drucksensor 3 in Fig. 2A gezeigt, erstrecken sich die Drucksensoren 23a und 23b über die gesamten Kanten des Fensterrahmens 1, mit denen die Endfläche des Fensterglases 2 in Kontakt gebracht wird. Die Drucksensoren 23a und 23b erkennen das Einklemmen eines Fremdobjektes zwischen der Kante des Glasfensters 2 und des Fensterrahmens 1.
Das Glasfenster 2 kann durch einen innerhalb der Tür 8 untergebrachten elektrischen Öffnungs-/Schließmechanismus gehoben und gesenkt werden. Aufgrund der Verformung der Tür 8 wird das Fenster 2 angehoben und erreicht eine Kontaktfläche 5a der Dichtung 5, während das Glasfenster 2 durch die sich verjüngenden Glasführungsflächen 27a und 27b der Dichtung 5 geführt wird.
Die Drucksensoren 23a und 23b sind symmetrisch um das Glasfenster 2 angeordnet. Ein Drucksensor 23a weist eine Struktur auf (Fig. 8). in der ein Gummi 25, dessen Leitfähigkeit sich durch Druck ändert, von einer gemeinsamen Hinterflächenelektrode und zwei durch einen Spalt 29 voneinander elektrisch isolierten Vorderflächenelektroden und umgeben ist. Isolierschichten 30a und 30b sind auf der Außenfläche der Elektrode und den Außenflächen der Elektroden und jeweils ausgebildet. Die Vorderflächenelektrode ist auf der sich verjüngenden Glasführungsfläche 27a nahe bei dem Glasfenster 2 ausgebildet, wodurch ein innerer Bereich des Drucksensors gebildet wird. Die Vorderflächenelektrode ist auf der Fläche 27a entfernt von dem Glasfenster 2 angeordnet, wodurch ein äußerer Teil des Drucksensors gebildet wird. Der Drucksensor 23a ist in der Nähe des Spalts 29 gebogen, so daß die Oberfläche der Vorderflächenelektrode in vertikaler Richtung ausgerichtet ist.
Fig. 9 zeigt eine durch verbindende Elektroden der Sensoren 23a und 23b gebildete Sensorschaltung. Eine zu dem Sensor 23b gehörende Hinterflächenelektrode und dazugehörige Vorderflächenelektroden werden jeweils als a', b' und c' gekennzeichnet. Im Prinzip bildet die Sensoreinrichtung Schalter - , - , a'-b' und a'-c', die als Druckschalter dienen.
Die Vorderflächenelektroden und c' werden zum Bestimmen von relativ großen Fremdobjekten verwendet. Die Schalter - und a'-c' sind parallel zueinander geschaltet. Wenn einer der Schalter - und a'-c' mit einem vorgegebenen Druck eingeschaltet wird, liegt ein Erkennungs-Ausgangssignal an dem Ausgangsanschluß T3 an. In dem Sensor 23a fließt ein Strom von der mit der Spannungsquelle E verbundenen Vorderflächenelektrode über das leitfähige Gummi 25 und die Hinterflächenelektrode zu dem mit dem Ausgangsanschluß T3 verbundenen Widerstand R. In gleicher Weise fließt in dem Sensor 23b ein Strom von der mit der Spannungsquelle E verbundenen Hinterflächenelektrode a' über das leitfähige Gummi 25 und die Vorderflächenelektrode c' zu dem gemeinsamen Widerstand R.
Die Vorderflächenelektroden und b' werden zum Erkennen von relativ kleinen Fremdobjekten verwendet. Die Schalter - und a'-b' sind in Reihe miteinander geschaltet und bilden eine UND-Schaltung. Wenn diese Schalter gleichzeitig eingeschaltet werden, wird ein Erkennungssignal abgegeben. Genauer gesagt, fließt ein Strom von der mit der Spannungsquelle E verbundenen Hinterflächenelektrode a' über das leitfähige Gummi 25, die Vorderflächenelektrode b', die Vorderflächenelektrode , das leitfähige Gummi 25 und die Hinterflächenelektrode zu dem Widerstand R. Der Strom erscheint dann an dem Ausgangsanschluß T3 als Erkennungssignal.
Auch wenn das Glasfenster angehoben wird und, da die Tür 8 gebogen ist, in gleitendem Kontakt mit der Flächenelektrode b oder b steht, wird aufgrund der die Schalter - und a'-b' aufweisenden UND-Schaltung kein Erkennungssignal abgegeben. Folglich tritt kein Fehlbetrieb wie Stoppen oder Drehrichtungsumkehr des Motors auf, bis das Fenster 2 vollständig geschlossen ist.
Die jeweils aus dem inneren und dem äußeren Teil bestehenden, streifenförmigen Druckschalter sind auf beiden Seiten der Kontaktfläche des Fensters oder der Tür angeordnet, wobei die inneren Teile zur Erzeugung eines UND-Schaltkreises verbunden sind. Bei einem Aufbau, bei dem die Druckschalter 23a und 23b nahe zueinander mit einem der Dicke des Fensters oder der Tür entsprechenden Abstand angeordnet sind, um das Klemmen eines kleinen Fremdobjektes zu erkennen, wird kein Erkennungssignal erzeugt, auch wenn einer der Druckschalter der inneren Bereiche aufgrund von Vibrationen des Fensters oder der Tür EIN geschaltet wird. Darüber hinaus bilden die Druckschalter der äußeren Bereiche eine ODER-Schaltung, so daß das Klemmen von relativ großen Objekten durch einen oder beide Druckschalter zuverlässig bestimmt werden kann.
Die Fig. 10 bis 14 zeigen eine andere Ausführungsform der Drucksensoren entsprechend der Erfindung.
Ein Paar streifenförmige Drucksensoren 33a und 33b sind jeweils innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs auf sich verjüngenden Glasführungsflächen 27a und 27b auf einer in einer Vertiefung eines Fensterrahmens 1 eingesetzten Fensterrahmendichtung 5 angebracht.
Die Drucksensoren 33a und 33b stehen zu dem Glasfenster 2 symmetrisch. Ein Drucksensor 33a weist einen Aufbau auf, bei dem leitfähiger Gummi 35, dessen Leitfähigkeit sich unter Druckeinwirkung ändert, zwischen einer Vorderflächenelektrode und einer Hinterflächenelektrode eingeschlossen ist, wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt.
Die Vorderflächenelektrode weist eine Mehrzahl von an der Innenfläche eines streifenförmigen, mit einem Widerstand behafteten Materials 38 ausgebildeten parallelen Leitern 39 auf, die sich in Längsrichtung des streifenförmigen Drucksensors 33a erstrecken. Die Hinterflächenelektrode weist ein streifenförmiges leitfähiges Material auf. Der Drucksensor 33a ist in einem Abknickbereich 40 nahe seinem unteren Ende gebogen. Die Elektrode des Abknickbereichs 40 erstreckt sich in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Vertikalrichtung des Glasfensters 2.
Wie in einem entsprechenden Schaltkreis in Fig. 13 gezeigt, verbindet die Vorderseitenelektrode die Leiter 39 über dazwischenliegende Widerstände des streifenförmigen widerstandbehafteten Materials.
Fig. 14 zeigt eine durch Verbinden der Elektroden der Sensoren 33a und 33b entstandene Sensorschaltung. Eine Vorderflächenelektrode des Sensors 33b und seine Hinterflächenelektrode werden jeweils als b' und a' bezeichnet. Die Hinterflächenelektroden und a' sind an entsprechenden Enden P und P' über entsprechende Leitungen 41a und 41b mit einer Spannungsquelle E&sub0; verbunden. Die Vorderflächenelektroden und b' sind gemeinsam über entsprechende, mit den Leitern 39 an den äußersten Punkten U und U' (am weitesten entfernte Enden des Glasfensters 2) verbundene Ausgangsleitungen 42a und 42b mit einem Ausgangsanschluß T4 verbunden. Die Vorderflächenelektroden und b' sind über einen Widerstand R&sub0; geerdet. Ein an dem Ausgabeanschluß T4 auftretendes Signal wird an einen Komparator 43 geliefert und mit einer durch einen aus einem Widerstand R10, einem variablen Widerstand VR1 und einem Widerstand R20 bestehenden Spannungsteiler eingestellten Referenzspannung Vref1 eingestellt.
Bereiche zwischen den Elektroden und und zwischen den Elektroden a' und b' bilden druckempfindliche Schalter - und a'-b'. Die Schalter - und a'-b' sind in Druckpunkten S und S' auf den Elektroden und b' jeweils kurzgeschlossen, wie durch Pfeile gezeigt. Der Widerstand der Sensoren ändert sich in Abhängigkeit von den Strecken xp und xp' von den äußersten Punkten U und U' zu den durch Pfeile gekennzeichneten Druckpunkten. Mit anderen Worten ändern sich die Widerstände Rxp und Rxp' zwischen den P-U- und P'-U'-Intervallen in Abhängigkeit von der Veränderung der Strecken xp und xp'. Wenn die Druckpunkte S und S' nahe bei den Punkten U und U' liegen, sind die Widerstände Rxp und Rxp niedrig. Andernfalls sind die Widerstände Rxp und Rxp' hoch. Jeder Widerstand ist proportional zu der Anzahl der Leiter 39 von den Punkten U und U' bis zu den Druckpunkten.
Eine Spannung VT tritt an dem Ausgangsanschluß T4 in folgender Weise auf:
VT=R&sub0;E&sub0;/(Rxp//Rxp'+R&sub0;) ...(1)
wobei // einen parallelen Widerstand darstellt.
Ein Wert des parallelen Widerstands Rxp//Rxp', der erhalten wird, wenn die Druckpunkte S und S' an Stellen innerhalb des Abknickbereichs 40 mit einem doppelt so großen Abstand wie eine Breite des Abknickbereichs 40 angeordnet sind, wird zu r&sub0; gesetzt. Ein Wert des veränderbaren Widerstands VR1 wird so eingestellt, daß die entsprechende Ausgangsspannung VT gleich der Referenzspannung Vref1 des Komparators 43 ist. Wenn die folgende Ungleichung in einem Bereich außerhalb der obengenannten Druckpunkte S und S' besteht:
(Rxp//Rxp' < r&sub0;) ...(2)
befriedigt VT in Gleichung (1) die Bedingung VT < Vref1. Folglich ist ein Ausgangssignal des Komparators 43 ein Erkennungssignal (hoher Pegel), daß das Einklemmen eines Fremdobjektes darstellt.

Bedingung (1)

In einem Bereich zwischen den Punkten für Rxp < r&sub0; oder xp' < r&sub0; zu den äußersten Punkten U und U' außerhalb der Druckpunkte S und S', wo VT = Vref1 ist, wenn nur einer der Sensoren 33a und 33b betätigt wird, weist Rxp oder Rxp des anderen Sensors einen annähernd unendlichen Widerstand auf, wodurch die Ungleichung (2) erfüllt wird. Wenn unter dieser Bedingung eine Hand oder ein Genick zwischen dem Fensterrahmen 1 und dem Glasfenster 2 eingeklemmt wird, erzeugt der Komparator 43 ein Erkennungssignal mit einem hohen Pegel.
Die Druckpunkte für Rxp < r&sub0; oder Rxp < r&sub0; sind an Stellen außerhalb ungefähr der halben Strecke der Abstände Xp oder Xp' angeordnet, damit VT (Gleichung (1)) = Vref1 ist. Diese Druckpunkte liegen nahe bei dem Abknickbereich 40.

Bedingung (2)

In einem Bereich, in dem Rxp > r&sub0; und Rxp' > r&sub0;, d.h. in einem Bereich innerhalb dem die Bedingung (1) befriedigenden Bereich, wird das Glasfenster 2 angehoben, solange es in gleitendem Kontakt mit der Elektrode oder a' aufgrund der verformten Tür steht. In diesem Fall wird das Zeichen der Ungleichung (2) umgekehrt und kein Erkennungssignal erzeugt. Dementsprechend kann kein Fehlbetrieb wie Stoppen oder Umkehren der Drehrichtung des Motors auftreten, bis das Glasfenster 2 vollständig geschlossen ist.
In einem Bereich außerhalb der Druckpunkte für VT (Gleichung (1)) = Vref1 bei rechtzeitigem Drücken der Sensoren 33a und 33b wird die Ungleichung (2) erfüllt. Ein Klemmungs-Erkennungssignal wird erzeugt.
Wie oben beschrieben, wird, wenn die Referenzspannung Vref1 korrekt durch den veränderbaren Widerstand VR1 eingestellt ist, ein Erkennungsignal erzeugt wenn einer oder beide Drucksensoren 33a oder 33b in einem Bereich außerhalb der gegebenen Punkte gedrückt wird. Wenn nur einer der Sensoren 33a und 33b in einem Bereich innerhalb der gegebenen Punkte gedrückt wird, wird kein Erkennungssignal erzeugt. Damit kann der Fehlbetrieb vermieden und der Abstand zwischen den Sensoren 33a und 33b vermindert werden, um einen im wesentlichen der Dicke des Glasfensters entsprechenden Spalt auszubilden und damit das Einklemmen von sehr kleinen Fremdobjekten zu erkennen.
Die gleiche Funktion wie oben beschrieben tritt auf, wenn die Vorderflächen und Hinterflächenelektroden und miteinander vertauscht werden. So können separate Komparatoren 43 für die Drucksensoren 33a und 33b angeordnet werden. In diesem Fall wird für jeden Druckpunkt unterschieden, ob es sich um einen außerhalb oder innerhalb eines in Abhängigkeit von einem Widerstandswert vorgewählten Punkt handelt. Wenn ein Druck durch einen der inneren Bereiche erkannt wird, wird kein Ausgangssignal erzeugt. Wenn ein Druck durch einen oder beide der äußeren Bereiche oder beide der inneren Bereiche erkannt wird, wird ein Erkennungssignal erzeugt. Ein derartiges Logikverfahren kann auf Basis der Ausgangssignale der separaten Komparatoren durchgeführt werden.
Wie oben beschrieben, sind die streifenförmigen Druckschalter 33a und 33b auf beiden Seiten der Kontaktfläche 5a des Fensters oder der Tür angeordnet. Die Widerstände der Druckpunkte der Druckschalter zu den Ausgangsanschlüssen ändern sich in einer Richtung weg von der Kontaktfläche 5a. Der Schwellenwiderstand des äußeren Bereiches ist von dem des inneren Bereiches während der Schalter in EIN-Stellung steht, verschieden. Der Schwellenwiderstand wird in einer Breitenrichtung des streifenförmigen Teils voreingestellt. In einer Anordnung, bei der die Druckschalter nahe zueinander mit einem der Dicke des Fensters oder der Tür entsprechenden Abstand angeordnet sind, um das Einklemmen von kleinen Fremdobjekten zu ermöglichen, werden Erkennungspegel entsprechend den EIN-Widerstandspegeln unterschieden. Auch wenn nur einer der inneren Bereiche der Sensorschalter aufgrund von Vibrationen des Fensters oder der Tür eingeschaltet wird, wird kein fehlerhaftes Erkennungssignal erzeugt. Darüber hinaus erkennen einer oder beide der äußeren Bereiche der Druckschalter zuverlässig das Einklemmen eines relativ großen Fremdobjektes.

Claims

1. Motorisch betriebene Öffnungs-/Schließvorrichtung mit

einem eletromagnetischen Motor (10), der als mechanische rAntrieb für einen Mechanismus zum Öffnen/Schließen eines beweglichen Fensters oder einer Tür (2) dient;

einer Not-AUS-Schaltung (12, 14; Q2, Q4, 6) zum Erfassen eines Zwangszustands des Motors (10) und Unterbrechen der Energiezufuhr zu dem Motor (10);

einem Sensor (3), der erkennt, ob ein fremdes Objekt zwischen einem feststehenden Rahmen (1) und einer Kante des Fensters (2) oder der Tür eingeklemmt ist; und

Schaltmitteln (S1, S2) zum Unterbrechen der Energiezufuhr zu dem Motor (10) oder zum Einschalten der Energiezufuhr und Vertauschen seiner Polarität, in Abhängigkeit von einer Ausgabe des Sensors (3); dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (3) auf dem feststehenden Rahmen (1) nahe bei und auf einer Kontaktlinie zwischen dem feststehenden Rahmen (1) und der Kante des Fensters (2) oder der Tür angeordnet ist; und daß die Not-AUS- Schaltung aufweist:

einen Treibertransistor (Q2), der zwischen einer Leistungsquelle (E) und einem Anschluß des Motors (10) zum Verbinden/Unterbrechen des Stroms zu dem Motor geschaltet ist; und

Erfassungsmitteln (14; 6), die mit dem Treibertransistor (Q2) verbunden sind und den Pegel der durch Rotation des Rotors des Motors (10) erzeugten, induzierten elektromotorischen Kraft (Em) abfragen und den Treibertransistor (Q2) in Abhängigkeit von der erfaßten Stärke EIN-/AUS-Schalten können.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung (Q3) zum periodischen Unterbrechen des an den Motor (10) gelieferten Stroms, zur Rotationsüberwachung des Motors (10) mit den Erfassungsmitteln (14:6).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsmittel einen ersten Transistor (Q1) aufweisen, der zwischen den Anschlüssen des Motors (10) zum Erfassen einer Induktionsspannung des Motors aufgrund der Rotation seines Rotors geschaltet ist, und daß

der Treibertransistor (Q2) und der erste Transistor (Q1) so geschaltet sind, daß der Treibertransistor (Q2) eingeschaltet wird, wenn der erste Transistor (Q1) eingeschaltet ist, und daß der erste Transistor (Q1) ausgeschaltet wird und dann der Treibertransistor (Q2) ausgeschaltet wird, wenn beim Motor (10) ein Zwangszustand entsteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Strombegrenzerschaltung (16) zum Begrenzen des durch die Not-AUS-Schaltung (12, Q2) fließenden Stroms.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Abtastschaltung (4), die mit dem Sensor (3) verbunden ist und einen der Bewegungsrichtung des Fensters oder der Tur (2) entsprechenden Kontrolleingang (54), wobei die Abtastschaltung (4) ein vom Sensor (3) ausgegebenes Klemmsignal an eine Schalteinrichtung (Q4) zum Entregen des Motors (10) liefert in Abhängigkeit vom Erkennen eines Klemmzustands, wenn das Fenster oder die Tür (2) in einer Schließrichtung betätigt werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen parallel zu der Not-AUS-Schaltung (12, 14) liegenden Kurzzeitschalter (S3), um zeitweilig die Energieversorgung mit dem Motor (10) zu verbinden.

7. Vorrichtung nach Anspuch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (10) ein Gleichstrom-Bürstenmotor (10) ist, und der erste Transistor (Q1) periodisch in Abhängigkeit von einem an einem Anschluß des Gleichstrom-Bürstenmotors (10) erzeugten Kommutations-Störung ausgeschaltet wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsmittel umfassen:

einen Komparator (6) zum Vergleichen einer an einem Motoranschluß (T1 oder T2) induzierten, elektromotorischen Kraft mit einer Referenzspannung (Vref), wobei der Treibertransistor (Q2) in Abhängigkeit von einem Ausgang des Komparators (6) eingeschaltet wird, um eine Treiberspannung an den Motor (10) zu liefern;

einen Sperrtransistor (Q3), der Treibertransistor (Q2) periodisch und unmittelbar anschaltet; und

eine Referenzschaltung (VR, R5, Q4) zum Erzeugen der Referenzspannung (Vref).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzschaltung eine Einrichtung (VR) zum Regeln der Referenzspannung aufweist, um mit den Motor mit einem Zwangsdrehmoment zu beaufschlagen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzschaltung einen Transistor (Q4) aufweist, der in seinem EIN-Zustand die Referenzschaltung, die Referenzspannung aktiviert, und daß der Sensor (3) den Zustand des Transistors (Q4) in Abhängigkeit von der Erfassung des Klemmens festlegt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (3) ein Paar Streifen-Druckschalter (23a, 23b; 33a, 33b) aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar Streifen-Druckschalter (23a, 23b; 33a, 33b) auf sich verjüngenden Führungsflächen (27a, 27b) einer Fensterrahmendichtung (5) angebracht ist, die in eine Ausnehmung des feststehenden Rahmens (1) eingesetzt ist, um die Kante aufzunehmen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Druckschalter (23a, 23b) in einen an die Berührungslinie angrenzenden inneren Teil ( , ; a', b') und einen äußeren Teil ( , ; a', c') aufgeteilt ist, wobei der innere Teil ( , : a', b') eine UND-Schaltung bildet und der äußere Teil ( , ; a', c') eine ODER-Schaltung bildet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Druckschalter (23a, 23b) einen druckempfindlichen Streifen (25), dessen Widerstand sich in Abhängigkeit vom Druck verkleinert, und Vorder- und Rückseitenelektroden ( , , ; a', b', c') aufweist, die an dessen Vorder- und Rückseiten ausgebildet sind,

wobei die Vorderseitenelektrode ( , ; b', c') in eine innere, näher beim Fenster (2) liegende Elektrode ( ; b') und eine äußere, vom Fenster (2) entfernte und von der inneren Elektrode ( ; b') durch einen Spalt (29) beabstandete Elektrode ( ; c') aufgeteilt ist und die geminsame Rückseitenelektrode ( ; a') und die inneren und äußeren Vorderseitenelektroden ( , ; b', c') jeweils die inneren und äußeren Teile bilden.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Druckschalter (23a, 23b) an einer dem Spalt (29) entsprechenden Stelle gebogen ist, und daß der äußere Teil im wesentlichen der Bewegungsrichtung des Fensters (2) oder der Tür gegenübersteht.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Elektroden ( , b') miteinander gekoppelt sind, daß die gemeinsame Rückseitenelektrode ( ) von einem (23a) der Druckschalter mit der äußeren Elektrode (c') des anderen Druckschalters (23b) gekoppelt ist, um einen mit dem Ausgangsanschluß (T3) verbundenen Knoten zu bilden, und daß die äußere Elektrode ( ) des einen Druckschalters (23a) mit der gemeinsamen Rückseitenelektrode (a') des anderen Druckschalters (23b) verbunden ist, um einen anderen mit der Leistungsquelle (E) verbundenen Knoten zu bilden.

17. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Druckschalter (33a, 33b) einen druckempfindlichen Streifen (35), dessen Widerstand sich in Abhängigkeit vom Druck verkleinert, und auf seiner oberen und unteren Oberfläche ausgebildete Elektroden ( , ; a', b') aufweist, wobei eine Elektrode ( ; b') ein blattähnliches, mit einem Widerstand behaftetes Teil (38) aufweist, mit einer Mehrzahl von auf einer Seite von ihm ausgebildeten, parallelen Leitern (39), die sich entlang einer Längsrichtung auf ihm erstrecken, und daß jeder Druckschalter (33a, 33b) so in einer Schaltung angeschlossen ist, daß sein Widerstand im wesentlichen proportional zu der Anzahl von Leitern (39) zwischen einem Druckpunkt und einem Ausgangsanschluß (T4) ist, wenn Druck auf den Druckschalter (33a, 33b) ausgeübt wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung einen Detektor (RO) zur Umsetzung des Widerstands der Druckschalter (33a; 33b) in eine Meßspannung (VT), und einen Komparator (43) zum Vergleichen der Meßspannung (VT) mit einer Referenzspannung (Vref1) aufweist, wobei die Positionen von Druckpunkten der Druckschalter (33a, 33b) entsprechend eines Ausgangs vom Komparator (43) im Hinblick darauf unterschieden werden, ob sie zu einem inneren oder einem äußeren Bereich gehören.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß äußerste Punkte (U, U') der einen Elektroden ( , b') miteinander verbunden sind, um den Ausgangsanschluß (T4) als Eingang für den Komparator (43) zu bilden, und daß die anderen Elektroden ( , a') mit einer Leistungsquelle (Eo) gleichgeschaltet sind, wodurch die Druckschalter (33a, 33b) parallel zueinander geschaltet sind, und daß

die Referenzspannung (Vref1) so gesetzt ist, daß eine Meßausgabe erzeugt wird, die einen drucklosen Zustand repräsentiert, wenn nur einer der Druckschalter (33a, 33b) in einem Paar der inneren Bereiche eingeschaltet ist, wobei der Widerstand des anderen Druckschalters im ausgeschalteten Zustand und damit der Parallelwiderstand der Druckschalter sehr hoch ist.