KR100671726B1 - 안전 기능을 가진 폐쇄 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐쇄하려는 개구에 있는 창유리 또는 루프 패널(roof panel)과 같은 폐쇄 바디를 이동시키기 위한 구동 모터(4), 폐쇄 방향에 반대되게 폐쇄 바디에 작용하는 힘을 검출하기 위한 센서 저항(3) 및, 힘을 모니터링하기 위한, 그리고 상기 힘이 임계치를 초과한 것을 센서 저항(3)이 검출할 때 폐쇄 바디의 폐쇄 운동을 중단하기 위한 제어 회로(1)를 구비한, 특히 자동차 윈도우 또는 자동차 선루프용 폐쇄 장치에 관한 것이다. 상기 제어 회로(1)는 이른 시점에 측정된 힘에 따라 임계치를 변경한다. 이로써 교란 영향은 폐쇄 장치, 특히 폐쇄 바디에 작용하는 외부 가속력을, 신체 부분이 개구에 끼었을 때 일어나는 힘과 구분할 수 있으며, 상기 협착의 경우에만 폐쇄 장치의 역전을 허용할 수 있다.

폐쇄 바디, 구동 모터, 센서, 임계치, 제어 회로, 외부 가속력, 협착, 역전.

Description

안전 기능을 가진 폐쇄 장치{Closing device with a safety function}

본 발명은, 개구가 폐쇄될 때, 개구 위로 이동하는 폐쇄 바디에 의해 상기 개구 내에 있던 물체가 끼이거나 손상되지 않게 하는 안전 기능을 가진 폐쇄 장치에 관한 것이다.

상기와 같은 폐쇄 장치의 중요한 적용 분야는 자동차의 사이드 윈도우 또는 루프 윈도우이며, 이때 예컨대 창유리 또는 선루프는 전기 구동 모터에 의해 움직인다.

자동차 윈도우 또는 자동차 루프를 위한 상기와 같은 폐쇄 장치는 법 규정에 의해, 사용자의 신체 부분이 끼어서 부상하는 것을 방지할 수 있는 끼임 방지 기능을 제공해야 한다. 이 보호 기능은 폐쇄 장치가 가하는 폐쇄력이 100 N으로 제한됨으로써 이뤄진다.

이 과정은 일반적으로 예컨대, 폐쇄 바디의 속도, 구동 모터가 가하는 회전 모멘트 또는 폐쇄 운동의 반대 방향으로 폐쇄 바디에 작용하는 힘이 검출되고, 또한 검출된 값들의 변화가 개구 내에 물체가 끼어 있을 수 있음을 나타내면 폐쇄 운동이 역전되는 폐쇄 장치에 의해서 실현된다.

예컨대 한 손 또는 몇 개의 손가락이 실수로 끼일 때에는, 단지 폐쇄력을 최대 100 N으로 제한하는 것만으로는 사용자의 부상을 충분히 방지할 수 없다는 것이 밝혀졌다. 따라서 더 낮은 최대 힘을 발휘하는 끼임 방지 기능을 갖는 폐쇄 장치를 개발하려는 노력이 이루어졌다. 그러나 상기 폐쇄 장치가 작동중 진동에 노출되고, 특히 이 장치가 자동차의 창유리 또는 선루프용 폐쇄 장치로 사용될 때에는 어려움이 있다. 이 진동은, 폐쇄력을 제한하기 위해 폐쇄 장치에 의해 모니터링되는 회전 모멘트, 대응력 등과 같은 파라미터를 일시적으로 변동시킨다. 폐쇄 장치의 최대 폐쇄력이 낮게 설정될수록, 모니터링된 파라미터가 임계치를 초과하는 것은 더 쉬워지며, 이때 폐쇄 장치는 폐쇄력이 초과되었음을 검출해서 이에 따라 폐쇄 운동을 중단 또는 역전시킨다. 상기와 같은 장치의 경우, 예컨대 울퉁불퉁한 지형에서의 운전중 자동차의 사이드 윈도우를 폐쇄하는 것이 불가능할 수도 있다.

이 문제를 해결하기 위해 DE 4020351 A1에서는, 청구항 1의 전제부의 특징을 가진 폐쇄 장치가 제시되어 있는데, 이 장치에는 센서 소자에 의해 측정 신호들이 공급되며, 이 신호들은 수직 방향으로 차체에 작용하는 가속력으로부터 얻어진다. 상기 센서 소자에 의해 측정된 가속은, 동시에 측정되고 모니터링된 폐쇄 장치의 파라미터에 대해 오프셋되는데 이는 상기 가속의 교란 영향을 억제하기 위해서이다.

상기 기술은 법적으로 허용된 100 N 보다 폐쇄력 임계치가 적은 경우에도 폐쇄 장치를 신뢰성 있게 작동시키지만, 여러 가지 이유로 아직 충분히 만족스럽지는 못하다.

첫째 문제는, 폐쇄 장치의 기계적 구조가 보통 완전한 강성을 갖고 있지 못하기 때문에, 외부 진동으로 인해 폐쇄 바디 또는 이 폐쇄 바디의 구동 메카니즘이 진동을 일으킬 수 있으므로, 외부 진동이 이미 사라진 후에도 폐쇄력 임계치 이상의 힘 피크가 구동 모터에서 검출될 수 있다는 점이다. 상기와 같은 장치는 이와 같은 추후 진동을 보상할 수 없기 때문에, 폐쇄 운동중 진동으로 인한 원하지 않는 역전이 여전히 일어날 수 있다.

또한, 상기 폐쇄 바디가 가이드 내에서 또는 가이드 바디의 구동 메카니즘 내에서 이동할 때 일어나는 마찰 저항이 문제점인데, 이 경우 폐쇄 장치가 폐쇄력 임계치의 초과를 검출할 시에, 모니터링된 파라미터들이 임계치를 초과할 수 있다. 예컨대 모니터링된 파라미터가 윈도우 리프터의 구동 모터가 가하는 회전 모멘트일 때, 상기 파라미터는 창유리과 그 프레임 사이에 물체가 끼었을 때 뿐 아니라 창유리가 쉽게 안내되지 않을 때에도 증가한다는 것이 명백하다. 상기와 같은 마찰 저항은 폐쇄 장치의 작동 수명중 마찰에 의해 증가할 수 있고, 또한 구조적 이유로 폐쇄 운동의 상이한 지점에서는 상이한 값을 가질 수 있다. 공지된 폐쇄 장치는 이 점에 대해, 폐쇄력 임계치가 너무 낮게 선택되지 않는 점, 특히 폐쇄 장치의 사용 기간이 오래될수록 마찰 저항이 커질 가능성을 고려하기 위해 임계치가 결정되었을 때에 안전성 마진(safety margin)도 함께 계산된다는 점만을 고려한다.

청구항 1에 기재된 바와 같이 본 발명에 의해, 폐쇄 장치, 특히 자동차 윈도우 또는 자동차 선루프용 폐쇄 장치는, 폐쇄력 임계치, 즉 초과될 경우 폐쇄 운동이 중단되거나 역전되는 상기 임계치를, 폐쇄하려는 개구 내에 신체 부위가 끼이는 부상 위험이 안전하게 제거될 수 있을 정도로 낮게 선택할 수 있다.

폐쇄력의 임계치를 변경시킬 수 있으므로, 폐쇄 운동에 걸친 마찰력의 불균등한 배분 또는 폐쇄 장치의 노후화를 고려할 목적인 안전성 마진을 고려하지 않고서도, 상기 임계치는 정상 사용 조건의 경우 매우 정확하게 계산될 수 있다. 상기 장치는, 조기에 측정되며 폐쇄 바디에 작용하는 힘에 따라 임계치를 변경시키기 때문에, 폐쇄 바디가 겪는 진동을, 이를 위해 필요한 별도의 센서 없이도 필터링할 수 있다. 임계치 변화가 지속되는 기간을 알맞게 선택함으로써, 상기 장치는 외부 진동을 야기하는, 폐쇄 바디의 추후 진동 현상 또는 모터로부터 폐쇄 바디로 폐쇄력을 전달하는데 사용된 구동 메카니즘의 추후 진동 현상에 대해 둔감해질 수 있으며, 이때 상기 폐쇄력은 모터가 가하는 구동력을 변동시킬 수 있다 .

바람직하게 힘의 임계치는, 폐쇄 방향에 반대되게 폐쇄 바디에 작용하는 힘을 검출하는 센서 저항이 힘의 갑작스러운 감소를 검출할 때, 제어 회로는 제한된 시간 주기 또는 폐쇄 바디 경로의 제한된 부분에 대한 임계치를 상승시킨다. 이는 힘의 갑작스러운 감소는 폐쇄 장치가 적응되는 대상물이 하향으로 가속되고 상기 하향 가속이 종료하는 즉시 상향 가속이 뒤따름으로써 이루어진다는 인식에 근거한다. 상기 상황은, 예컨대 자동차의 경우에는, 차가 도로 연석 아래쪽으로 주행하거나 또는 푹 파인 구멍같은 함몰부 내로 지나갈 때에 일어난다. 상향 가속으로써, 폐쇄 운동에 반대되게 작용하는 힘이 증가하지만 이는 끼임에 의한 것이 아니므로, 본 발명에 의한 폐쇄 장치에 의해서는 상기 힘이 발생하는 시점에서의 임계치 상승은 무시될 수 있다.

이 경우 제어 회로는 힘의 감소가 지속되는 시간 주기, 또는 폐쇄 바디 경로 부분의 길이를 검출할 수 있다. 대략 같은 시간 동안 대략 같은 크기로, 반대 방향의 가속이 작용하는 것이 고려되기 때문에, 상기 시간 주기, 또는 임계치가 상승하는 경로 부분을 정확히 동일하게 선택하거나, 진동 현상의 고려 하에서는 검출된 길이보다 이를 더 크게 선택하는 것이 바람직하다.

하향 가속으로 인해 임계치가 상승하는 그 값은, 바람직하게는 힘 감속이 지속되는 동안 측정된 하향 가속에 비례한다.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따라, 제어 회로는 폐쇄 바디가 이동한 경로에 따라 힘의 변화를 측정하며, 상기 경로에 따라 힘이 임계 스프링 레이트(spring rate)에 의해 규정되는 것 보다 더 빠르게 증가할 때, 임계치를 상승시킨다.

즉 힘의 증가가 자동차의 상승 가속에 기인할 경우, 그 증가는 일반적으로 일 초의 수분의 일 이내에(small fractions of a second) 높은 스프링 레이트로 이루어지며, 이 시간은 최대 수 밀리미터 또는 일 밀리미터이 수분의 일 이내(fractions of a millimeter) 동안의 폐쇄 바디의 경로에 상응한다. 이 경우 원하지 않는 폐쇄 장치의 역전은 임계치 상승에 의해 억제된다. 신체 부위가 끼일 때의 힘 증가는 비교적 더 낮다. 스프링 레이트가 낮을 때 낮은 힘의 임계치가 사용됨으로써, 신체 부위가 끼일 때의 부상이 예방될 수 있다. 적당한 임계 스프링 레이트 값은 예컨대 20 N/mm 또는 그 이상이다. 힘 임계치의 상승은 제어 회로가 힘 모니터링을 일시적으로 중단함으로써 간단히 달성될 수 있다.

특히 바람직한 본 발명의 특징은, 폐쇄 바디의 하나의 위치 또는 인접한 다수의 위치들에 각각 대응하는 힘 값들을 저장하기 위한 메모리를 폐쇄 장치가 포함하는 것이다. 저장된 힘 값은, 상응하는 위치에서 측정된 힘 값이거나 또는 해당 위치에서 유효한 임계치일 수 있다. 이들 값은 폐쇄 바디가 상이한 위치들에 있을 경우, 폐쇄 장치의 구조로 인해 폐쇄력이 불균등하게 작용하는 것을 고려하기 위해 다양하게 프리세팅될 수 있다.

바람직하게 상기 힘 값 또는 임계치는, 폐쇄 장치의 마모 현상, 오염 등을 참작하기 위해, 해당 위치에서 폐쇄 바디에 작용하는 힘의 슬라이딩 평균값이 형성됨으로써 계속적으로 업데이트된다.

바람직하게 폐쇄 운동의 경과 중에 측정된 힘 값은 측정된 힘 값과 저장된 대응 값의 편차가 있을 경우 이 편차가 폐쇄 운동을 중단시키지 않음이 확인된 후에야 비로소 슬라이딩 평균값 업데이트에 사용된다. 상기 방법으로 슬라이딩 평균값의 왜곡이 실제로 끼임이 일어날 경우에 측정된 힘 값에 의해 방지된다.

또한 저장된 각각의 힘 값들이, 폐쇄 바디의 다수의 인접한 위치들에 대한 평균에 의해 얻어지는 것이 바람직하다. 이로써 메모리 공간이 절약될 뿐만 아니라, 또한 폐쇄 운동중 다수의 위치에 대한 평균값이 형성됨으로써 오류가 있는 개별 측정들의 영향이 전체적으로 억제될 수 있다.

도 1 및 2는 본 발명의 두 개의 실시예에 따른 폐쇄 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 3은 도 2에 도시된 실시예의 제어 회로에 의해 수행된 프로세스의 순서도.

본 발명의 또 다른 장점은 도면에 관한 이하의 설명으로부터 얻어진다.

도 1은 마이크로 프로세서 또는 마이크로 콘트롤러로 형성될 수 있는 제어 회로(1)를 갖는 자동차 윈도우를 위한, 본 발명에 따른 폐쇄 장치의 제 1 실시예의 회로도를 개략적으로 도시한다. 제어 회로(1)는 두 개의 제어 스위치(11 및 12)로부터 "개방" 또는 "폐쇄"의 지시를 수신하는데, 상기 제어 스위치들은 자동차의 객실에 설치되며 거기에 있는 사람에 의해 윈도우를 폐쇄(제어 스위치(11)) 또는 개방하기(폐쇄 스위치(12)) 위해 작동될 수 있다. 제어 회로(1)는 개별적으로 움직이는 각각 하나의 윈도우에 할당될 수 있고 이 경우 제어 회로는 단지 두 개의 제어 스위치(11, 12)로부터 신호를 수신하지만, 다수의 또는 모든 가동 윈도우 및 차량의 선루프에도 할당될 수 있으므로 더 많은 수의 제어 스위치를 위한 상응한 입력을 가질 수 있다. 이하에서는 명료성을 위해, 제어 회로(1)가 하나의 개별 윈도우에 할당된 경우만 기재될 것인데, 이는 본 발명을 하기의 상세한 설명에 따라 다수의 윈도우, 또는 윈도우들과 하나의 선루프를 위한 제어 회로 형태로 구현하는 것이 당업자에게는 어렵지 않기 때문이다.

본 발명을 자동차에 적용할 경우에는 자동차 배터리인 전원(5)이 다수의 스위치(6,7,8,9)를 통해 모터(4)에 구동 전류를 공급하기 위해 제공된다. 스위치(6 내지 9)의 상태는 하기에서 상세히 설명할 방법으로 제어 회로(1)에 의해 제어된다.

상기 모터(4)의 회전 운동을, 예컨대 자동차의 창유리 또는 선루프 같은 폐쇄 바디의 병진 운동으로 전환하기 위한 메카니즘은 공지되어 있으므로 여기서 상세히 설명할 필요는 없을 것이다.

상기 전원(5), 모터(4) 및 스위치(6 내지 9)로 구성된 회로 내에 센서 저항(3)이 직렬로 배치된다. 특히, 형성된 회전 모멘트에 관계 없이 그 각속도가 실질적으로 일정한 모터(4)의 경우, 센서 저항(3)에서 강하하는 전압의 크기는 모터(4)가 소모하는 전력에 비례하고 따라서 회전 모멘트, 또는 모터(4)에 의해 구동된 폐쇄 바디의 이동에 반대되게 작용하는 힘에 비례한다. 따라서 상기 센서 저항(3)은 폐쇄 방향에 반대되게 폐쇄 바디에 작용하는 힘을 검출하기 위한 센서의 기능을 충족한다.

상기 저항의 터미널에서 발생하는 전위는 AD 변환기에 의해 검출되며 디지털화된 전위차 값은 AD 변환기에 의해 제어 회로(1)에 전달된다. 도면에 도시된 상태에서 제어 스위치(11, 12) 및 스위치(6 내지 9)는 열려 있고 모터(4)는 정지해 있다.

승객이 하향 제어 스위치(12)를 작동하면, 제어 회로(1)는 스위치(6 내지 9)를 폐쇄하며, 이로써 소정 전압 하의 극성이 모터(4)에 형성되므로, 폐쇄 바디의 개방 운동에 상응하는 방향으로 모터가 회전한다. 이 시간 동안, 제어 회로(1)는 AD 변환기(2)로부터 공급된 측정값을 모니터링할 필요가 없는데, 그 이유는 하향 이동하는 폐쇄 바디의 경우에는 끼임의 위험이 없기 때문이다. 제어 스위치(12)가 작동되는 한, 또는 (도시되지 않은) 제어 회로(1)의 외부 센서가, 폐쇄 바디가 완전히 개방된 위치에 도달했음을 신호화하기까지, 스위치(6 및 9)는 폐쇄된 채로 유지된다. 대안으로 제어 회로(1)는 AD 변환기로부터 송출된, 그리고 센서 저항(3)에서 강하된 전압의 디지털화된 값을 평가하며, 또한 상기 회로는 폐쇄 바디가 완전한 개방 위치에 있는 그 경로의 단부의 스토퍼에 도달했다는 것을 디지털화된 값의 급속 증가에 의거해 검출할 때 스위치(6 및 9)를 개방할 수도 있다.

승객이 상향 제어 스위치(11)를 작동시키면, 제어 회로(1)는 스위치(7 및 8)를 폐쇄하며, 이로써 소정 전압 하의 극성이 모터(4)에 형성되므로, 모터가 작동되어 폐쇄 방향으로 폐쇄 바디가 구동된다. 이 경우 센서 저항(3)에서의 전압 강하는 제어 회로(1)에 의해 계속적으로 모니터링된다. 정상 작동 상태인 제어 회로의 제 1 작동 상태에서, 제어 회로(1)는 AD 변환기(2)로부터 공급되는 값을 검출하고 그 값을 제 1 임계치와 비교해서, 시간, 또는 폐쇄 바디가 이동한 경로에 따라 그 변화 속도를 검출한다. 상기 변화 속도가 특히 20 N/mm 이하로 작고, 힘이 100 N 이하의 제 1 임계치를 초과하면, 제어 회로(1)는 스위치(7 및 9)를 개방하고 스위치(6 및 9)를 폐쇄하므로, 폐쇄 바디는 개방 방향으로 이동한다. 따라서 폐쇄 바디에 의해 폐쇄되는 개구에 물체가 끼임으로써 힘이 증가하는 경우, 물체는 폐쇄 바디의 개방 운동에 의해 다시 개구로부터 벗어난다.

폐쇄 장치가 진동을 겪을 때, 특히 폐쇄 장치가 자동차에서 사용되고 상기 자동차가 평탄하지 않은 도로를 주행할 때, 폐쇄 바디에 관성력이 작용할 수 있으며 이는 센서 저항(3)에 의해 공급된 측정값을 틀리게 한다.

본 발명에 따른 폐쇄 장치가 자동차의 사이드 윈도우를 폐쇄하는데 사용되고 자동차가 예컨대 푹 파인 구멍을 지나가면, 폐쇄 바디를 형성하는 윈도우는 우선 폐쇄 방향으로 가속된 다음, 이 가속에 비례하는 힘에 의해 다시 제동된다. 상기 폐쇄 장치는 폐쇄 방향으로 윈도우를 움직이기 위해 부가적으로, 비례하는 힘을 제공해야 한다. 이로써 센서 저항(3)에 의해 검출된 힘은 이때 실제로 끼임이 생기지 않는데도 제 1 임계치를 초과하게 된다. 따라서 제어 회로(1)는 센서 저항(3)에 의해 검출된 힘의 갑작스러운 감소를 검출한 후 제 2 상태로 전환되는데, 검출된 힘은 여기서 제 2 임계치과 비교되며 상기 임계치는 제 1 임계치보다 크다. 두 임계치의 차는 앞서 검출된 힘의 감소에 비례한다. 바람직하게 비례 팩터 및/또는 제 2 상태가 유지되는 기간은 자동차의 탄성 특성 및 창유리 구동 메카니즘의 탄성 특성에 따른다. 일반적으로 다음이 성립한다: 탄성이 강성일수록, 파인 구멍에 의해 주행중에 창유리가 불리하게 역전되는 것을 방지하기 위해 제 2 임계치 및 비례 팩터가 더 크게 선택되어야 하며; 또한 증가한 힘이 창유리에 작용하는 시간이 짧아질수록, 이에 따라 제 2 상태도 더 짧게 유지되어야 한다. 제 2 상태의 최소 지속 시간은 이전에 힘의 감소가 검출되었던 지속 시간에 해당된다.

자동차가 차도에 있는 융기부 위로 주행하면, 자동차는 상향 가속되며 하향 방향의 힘이 창유리에 가해져 제 1 임계치를 초과할 수 있다. 이런 경우 창유리의 잘못된 역전을 방지하기 위해, 제어 회로는 모터가 가하는 힘의 변화 속도를 예컨대 20 N/mm의 임계 스프링 레이트와 비교한다. 사람의 신체 일부가 윈도우 개방부 내에 끼었을 경우, 경로가 이동됨에 따른 측정된 힘의 증가는 상기 값보다 작다. 측정된 증가가 더 크다면, 이는 힘의 증가가 외부의 진동 때문이므로, 폐쇄 장치의 역전은 불필요하거나 오히려 불리하다는 것을 나타낸다. 이런 상황에서 제어 회로(1)는 다음과 같이 반응한다: 즉 제어 회로는 제 3 상태로 일시적으로 전환되는데 상기 상태에서, 가해진 힘은 제 1 작동 상태에서 유효한 임계치보다 더 큰 제 3 임계치과 비교되고, 또는 가해진 힘과 임계치과의 비교는 완전히 중단되며, 이는 사실상 임계치의 무한대 상승에 일치한다.

본 발명에 따른 폐쇄 장치는 모든 경우, 모터가 폐쇄 장치에 가하는 힘이 비교되는 임계치를 부가의 외부 센서에 의해 측정된, 그리고 외부로부터 작용하는 가속에 따라서가 아니라 보다 이른 시점에 측정된 힘에 따라서만 변화시킨다.

도 2는 본 발명에 따른 폐쇄 장치의 또 다른 실시예를 도시한다. AD 변환기(2), 센서 저항(3), 모터(4), 전원(5), 스위치(6 내지 9) 및 제어 스위치(11, 12)는 도 1의 실시예에 상응하므로 다시 설명하지는 않는다.

도 2의 실시예에서 상기 제어 회로(1)는 메모리(13) 및 회전 센서(14)에 부가적으로 연결되며, 상기 회전 센서는 예컨대 유도 센서의 형태로 모터(4)의 구동 샤프트(10)에 배치된다. 회전 센서(14)에 의해, 제어 회로(1)는 각각의 매 시점에 샤프트(10)가 스토퍼로부터 이동한 회전각, 따라서 폐쇄 바디의 현재 위치를 "검출"하며, 상기 스토퍼는 폐쇄 바디의 개방 및 폐쇄 위치에 상응한다. 메모리(13)는 폐쇄 바디의 각각의 위치에서, 해당 위치에 일반적으로 제공된 폐쇄력의 값을 갖는다. 상기 값은 센서 저항(3)에 의해 검출된 현재 폐쇄력에서 감산된다. 그렇게하여 얻어진 차이는 이상적인 경우, 폐쇄 바디에 작용하는 힘의 값과 정확히 일치하며, 상기 힘의 값은 폐쇄 바디의 구동 메카니즘 또는 상기 바디의 가이드시 발생하는 마찰력과 상관 없이, 외부 가속에 기인하는 힘, 또는 폐쇄하려는 개구에 끼인 물체가 가하는 힘에 의한다.

제 1 변형예에 따라 메모리(13)의 콘텐츠는 폐쇄 장치의 제조자에 의해 고정 프리세팅된다. 그리고 메모리(13) 내에 입력된 힘의 값은 폐쇄 장치의 기준 샘플에서 측정되었던 그 값일 수 있으며, 이로부터는 대량 제조된 같은 구조의 폐쇄 장치의 경우 상기 값이 같은 식으로 형성됨을 예측할 수 있다. 이는 예컨대, 국부 마찰력 최대값를 보상할 수 있으며, 상기 마찰력은 폐쇄 장치의 구조에 의해, 특히 폐쇄 바디의 구동 메카니즘, 대략적으로는 상기 메카니즘의 사점 근처의 구조로 인해 생긴다.

제 2 변형예에 따라 상기 값은 개별 폐쇄 장치에 대해 각각 측정되어 상기 폐쇄 장치에 할당된 메모리(13) 내에 저장된다.

바람직한 제 3 변형예에서, 제어 회로(1)는 예컨대 마모 현상과 같은 장시간의 변화를 고려하기 위해, 폐쇄 장치가 작동하는 동안에 계속적으로 메모리(13) 내의 값을 업데이트한다. 이 계속적인 업데이트는 슬라이딩 평균값의 원리에 근거를 두고 있는 것으로, 상기 평균값 형성시 폐쇄 바디의 주어진 위치에서 측정된 힘과 상기 위치에 대해 저장된 힘의 값이 상이하면, 저장된 값은 보정값 만큼, 상기 측정값에 근사하게 되며, 이때 상기 보정값은 저장된 값과 측정된 값 사이의 차이보다 작다. 그러나 이러한 업데이트는, 폐쇄 운동의 진행 중에 측정된 폐쇄력의 증가가 끼임에 의한 것이 아님이 확실할 때에만 이뤄진다.

상기 센서 저항(3)에 의해 검출된 힘에 기초한 마찰력을 제거하고, 메모리(13)에 저장된 힘의 값을 계속적으로 업데이트하기 위한 제어 회로(1)의 프로세스의 특수한 실시예가 도 3에 의해 설명된다. 또한 모터가 가하는 폐쇄력이 주기적으로 검출되며 도면에 도시된 프로세스는 각각의 검출 사이클에서 수행된다.

상기 프로세스는 단계(30)에서 가해진 폐쇄력 값(Ft)을 검출하는 것에서 시작한다. 단계(31)에서는 검출된 값(Ft)이 총합값(ΣFt)에 더해진다. 이 총합 단계에 의해, 연속한 4 개의 측정 위치(x)에 대한 각각의 힘 값(ΣFt)의 총합이 이뤄진다. 단계(32)에서는 현재의 사이클이 제 4 사이클인지, 즉 4 개의 힘 값(Ft)이 가산되었는지가 결정된다. 그렇지 않다면, 프로세스는 바로 단계(39)로 점프하며, 그렇다면, 단계(33)에서, 총합(ΣFt)은 가산된 가수의 수 4로 나눠지는데, 이는 4 개의 위치에 대해서 가해진 힘의 평균값을 형성하기 위해서이다.

버퍼 B(0,1,...,15)는 마지막에 형성된 16 개의 평균값으로부터 나온 값을 포함한다. 이들 중 가장 오래된 값 B(15)은 단계(34)의 메모리 지점(x-15)에서, 상기 메모리(13)에 저장된 힘 값(F)의 표에 저장되며, 상기 메모리 지점은 폐쇄 바디가 상기 값을 얻는 시점의 폐쇄 바디의 위치에 상응한다. 이어서 버퍼의 나머지 소자들, 즉 B(0) 내지 B(14)는 버퍼에서 각각 하나의 위치만큼 즉 위치 1 내지 15로 이동한다.

단계(36)에서는 평균값(ΣFt)이, 폐쇄 바디의 해당 위치(x)에 대해 메모리(13)의 표에 저장된 값 F(x)과 비교된다. 새로 측정된 평균값(ΣFt)이 더 크면, 단계(37)에서는 상응하는 위치(x)에 대해 저장된 힘의 값 F(x)과 증분(ε)이 더해져 버퍼 소자 B(0) 내에 입력된다. 평균값이 더 작으면, 단계(38)에서 값 F(x)-ε가 B(0)에 입력된다. 그런데 ε는 프리세팅된 고정값일 수 있는데, 즉 차이 [ΣFt-F(x)]에 비례할 수도 있으며, 이 경우 비례 관계는 발생한 마찰력이 변할 때, 저장된 값 F(x)이 실제 상태를 얼마나 신속히 따라가는지에 대한 수치이다.

이어서 단계(39)에서는 저장된 힘의 값 F(x)이 실제 측정된 값(Ft)에서 감산된다. 이런 방법으로 수정된 힘 값(Ft)은 이상적으로는, 가속력 또는 끼임으로 인한 힘과 같은 외부 힘이 폐쇄 바디에 작용할 때에만 0에서 벗어나야 한다.

도면에 더 이상 도시되지 않은 다음의 프로세스에서 제어 회로(1)는, 힘 임계치가 초과되었는지, 또는 그 값이 도 1에 의해 설명한 바와 같이 힘의 갑작스런 증가나 감소에 의한 외부 가속 또는 진동의 작용을 나타내는 방식으로 변하는지를 나타내기 위해 조정된 힘 값(Ft)을 모니터링한다. 이 모니터링시 끼임이 검출되면, 버퍼(B)의 전체 소자들에는 저장된 힘 값 F(x-15) 내지 F(x)이 오버라이트된다. 상기와 같은 방식으로, 끼임이 검출되기 이전에 발생한 힘의 증가로 인한, 메모리(13) 내에 저장된 힘 값의 변화는 확실히 방지된다.

본 발명에 따른 폐쇄 장치는, 검출된 폐쇄력의 값을 교란시킬 수 있는 외부 가속을 가해진 힘이 비교되는 임계치 변경에 의해 보상하기 때문에, 제어 회로(1)의 정상 상태에서 유효한 임계치를 자동차 분야의 표준에 규정된 100 N 보다 훨씬 낮게 정하는 것이 가능하며, 이로써 폐쇄 장치의 신뢰성 저하 및 원하지 않는 역전이 일어나지 않고서도 끼임으로부터 승객을 안전하게 보호할 수 있다.

위의 도 3에 의해 설명한 실시예의 경우, 메모리(13)에 저장된 힘 값은 정상 작동시 마찰을 극복하기 위해 폐쇄 장치가 가하는 힘에 실질적으로 상응한다. 또 다른 변형예로서, 이들 값 대신에, 추가분을 합한 마찰력에 상응하는 값을 메모리(13) 내에 저장하는 것이 가능하며, 상기 추가분은 특히 정상 상태에서 유효한 임계치과 같을 수 있다.

물론 본 발명은 모터가 가한 힘을 검출하기 위한 수단으로서의 센서 저항(3)의 사용에만 국한되지 않는다. 일반적으로, 가해진 힘 값을 추측할 수 있는 모든 센서 또는 센서 장치는 예컨대 구동 메카니즘 내의 압전 소자 또는 와이어 스트레인 게이지(wire strain gauge) 등에 적합할 수 있다.

Claims (11)

1. 삭제
2. 폐쇄하려는 개구에 있는 폐쇄 바디를 이동시키기 위한 구동 모터(4), 상기 폐쇄 바디에 폐쇄 방향에 반대되게 작용하는 힘을 검출하기 위한 센서(3) 및 힘을 모니터링하고 상기 센서(3)가 상기 힘이 임계치를 초과한 것을 검출하면 상기 폐쇄 바디의 폐쇄 운동을 중단하기 위한 제어 회로(1)를 구비한 자동차 윈도우 또는 자동차 선루프용 폐쇄 장치에 있어서,

   상기 제어 회로(1)는 보다 이른 시점에 측정된 힘에 따라 임계치를 변경하며, 상기 센서 (3)가 상기 힘의 갑작스러운 감소를 검출하면, 상기 제어 회로(1)는 제한된 시간 인터벌 또는 상기 폐쇄 바디의 제한된 경로 부분에 대해 상기 임계치를 상승시키는 것을 특징으로 하는 폐쇄 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어 회로(1)는 상기 힘의 감소가 지속되는 시간 인터벌 또는 경로 부분의 길이를 검출하고, 적어도 동일한 길이의 시간 주기 또는 경로 부분 동안 상기 임계치를 상승시키는 것을 특징으로 하는 폐쇄 장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제어 회로(1)는 상기 힘의 감소가 지속되는 동안의 상기 자동차의 하향 가속을 검출하고, 상기 하향 가속에 비례하는 값만큼 임계치를 상승시키는 것을 특징으로 하는 폐쇄 장치.
5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제어 회로(1)는 상기 폐쇄 바디가 되돌아온 경로에 의해 상기 힘의 변화를 검출하고, 상기 경로에 따른 상기 힘이 임계 스프링 레이트에 상응하는 것보다 더 빨리 증가하면, 상기 임계치를 상승시키는 것을 특징으로 하는 폐쇄 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 임계 스프링 레이트는 20 N/mm 이상인 것을 특징으로 하는 폐쇄 장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 제어 회로(1)는 상기 힘의 모니터링을 일시적으로 중단함으로써 상기 임계치를 상승시키는 것을 특징으로 하는 폐쇄 장치.
8. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 폐쇄 장치는 상기 폐쇄 바디의 각 위치(x)에 해당하는 힘 값들을 저장하기 위한 메모리(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐쇄 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 메모리(13)는 해당 위치(x)에서 상기 폐쇄 바디에 작용하는 상기 힘(Ft)의 슬라이딩 평균값(F(x))을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐쇄 장치.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 메모리(13)는 해당 위치에서 상기 폐쇄 바디에 작용하는 힘(Ft)과 추가분을 더한 값의 슬라이딩 평균값(F(x))을 얻는 것을 특징으로 하는 폐쇄 장치.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 제어 회로는, 측정된 힘 값과 저장된 대응 값의 편차가 폐쇄 운동을 중단시키지 않는 것이 확실할 때 비로소 상기 슬라이딩 평균값을 업데이트하는 것을 특징으로 하는 폐쇄 장치.

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