EP1448863A1 - System zum verstellen eines teils - Google Patents

System zum verstellen eines teils

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Publication number
EP1448863A1
EP1448863A1 EP01274868A EP01274868A EP1448863A1 EP 1448863 A1 EP1448863 A1 EP 1448863A1 EP 01274868 A EP01274868 A EP 01274868A EP 01274868 A EP01274868 A EP 01274868A EP 1448863 A1 EP1448863 A1 EP 1448863A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
resistance
conductors
resistance value
electrical conductors
stop bar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP01274868A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1448863B1 (de
Inventor
Joachim Schenk
Frank Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1448863A1 publication Critical patent/EP1448863A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1448863B1 publication Critical patent/EP1448863B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/40—Safety devices, e.g. detection of obstructions or end positions
    • E05F15/42—Detection using safety edges
    • E05F15/44—Detection using safety edges responsive to changes in electrical conductivity
    • E05F15/443—Detection using safety edges responsive to changes in electrical conductivity specially adapted for vehicle windows or roofs
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/55—Windows

Definitions

  • the invention relates to a system for adjusting a part that is rotatable or tiltable by motor against at least one stop bar according to the preamble of the independent claim.
  • DE 198 49 245 Cl has disclosed a drive device for a movable part which, for example, opens and closes a side opening window of a vehicle.
  • the side opening window is articulated on a chassis, for example the B-pillar of the vehicle, and can be moved from its closed position into the open position and back again by means of an electromotive actuator.
  • the electric motor is connected to the side opening window via a reduction gear that drives a drive shaft, by means of a ball head at the end of the drive shaft and a corresponding ball socket.
  • the system according to the invention with the features of the main claim has the advantage that the pinching of an object or body part in a motor-operated side opening window is detected in time by a pinch protection sensor arranged along the stop bar.
  • a pinch protection sensor arranged along the stop bar.
  • the side opening window presses against a certain point on the stop bar at the start of the closing process.
  • the anti-trap sensor has two electrical conductors along the stop bar, with a predetermined resistance. Their resistance preferably changes depending on their length.
  • the pressure point is identified locally along the stop bar and a distinction between a pinching event and a normal closing process is thus made possible.
  • the stop bar should therefore not fall below a certain elasticity in order to ensure that a locally limited pressure point occurs on the one hand during the closing process and on the other hand in the event of a pinch.
  • the arrangement of the electrical conductors is particularly favorable such that a pressure against the stop bar electrical contact occurs between the two conductors. Due to this short circuit generated depending on the location, one has a measurand for the location of the pressure point on the stop bar.
  • the resistance is advantageously measured between the two open conductor ends at the opposite end of the electrical contact. This measured resistance value decreases continuously when the opening window closes without interference, so that the resistance measurement curve of the normal closing process can be separated from the resistance measurement value of a pinching event.
  • the pressure point moves less quickly along the stop bar on the side of the joints or axis than on the side with the open conductor ends when the condition is almost closed. It is therefore particularly favorable that the resistance of the electrical conductors increases disproportionately from the open ends on the resistance tap to the side of the window joints. This enables a higher, more uniform spatial resolution of the pressure point to be achieved over the entire stop bar.
  • the system-specific determination of the closed position of the window by means of the measured resistance value allows the window to be opened and closed in a controlled manner. This also enables a problem-free approach to any intermediate position. This eliminates the need for additional position sensors (Hall sensors) for the adjustment process.
  • the detection of the pinching position offers the possibility to determine the closing force at the pinching position by means of the distance to the window joints.
  • the motor can advantageously be stopped and / or reversed as a function of a closing force limit value.
  • the system allows the thickness of the pinched object to be determined, so that the type of the pinched body part can be inferred.
  • the motor can be reversed faster in the case of a suspected finger than, for example, in the case of an arm. If the force to be applied by the drive during the closing process is measured at the same time, the type of the object to be pinched can be determined even more precisely from the thickness of the object being trapped and the observed increase in force. This means that the error rate is reduced by adapting the pinch protection to the thickness and thus to the presumed nature of the pinched object.
  • an elastic conductive plastic between the two parallel electrical conductors. If the pane or the clamped object presses against the stop bar, this plastic is pressed together and its resistance is reduced.
  • This principle corresponds to the electrical contact in the first exemplary embodiment, but has the advantage that the two electrical conductors return exactly to their starting position when the window is opened or the jammed object is removed.
  • This deformable conductive plastic creates reproducible conditions and is inexpensive to manufacture.
  • the elastic properties of the plastic also enable the pinch protection to be triggered depending on the closing force.
  • the arrangement of the electrical conductors within an elastic hollow profile is advantageous, since this protects them from dirt and weather influences.
  • the elasticity of the hollow profile also ensures that the two conductors return to their starting position when pressure is no longer exerted on the stop bar.
  • the anti-trap sensor takes over the function of a seal or is integrated in a seal in order to ensure that the side opening window is closed in a watertight and burglar-proof manner.
  • Such a combined solution is inexpensive, saves installation space on the window frame and does not require any structural changes to the same.
  • the anti-trap sensor By continuously measuring the resistance between the two conductor ends, the anti-trap sensor is constantly checked for functionality. A cable break or short circuit is immediately recognized and indicated that the pinch protection is not working.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a system for adjusting a side opening window
  • FIGS. 2a and 2b each show a diagram of the resistance measurement value at 1
  • FIGS. 3a-3c each show cross sections of different variants of an anti-trap sensor according to FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a system according to the invention for adjusting a side opening window 9, in which a pane 10 is fastened to the frame 16 of the window, for example the B-pillar of a motor vehicle, by means of joints 12 or an axis of rotation 14.
  • the disk 10 can be moved by means of a motor 18 which is operatively connected via a ball head 22 of a threaded spindle 20 to a ball socket 24 attached to the disk 10.
  • To adjust the disc 10 it is rotated about the axis of rotation 14 against a stop 26, so that the disc 10 closes like scissors.
  • the joints 12 are designed in such a way that the disk 10 also undergoes a translational movement in addition to the rotary movement when opening and closing, this is referred to as tilting against the stop bar 26.
  • an anti-trap sensor 28 which has essentially two parallel electrical conductors 30 running at a short distance from one another.
  • the electrical conductors 30 are formed as metal wires with a constant cross section, so that their total resistance increases in proportion to their length 32.
  • the two conductors 30 are connected to one another at their ends 34 at the joints.
  • the resistance is continuously measured by means of an ohmmeter 38, and the measured value is fed to a control unit 39 which controls the motor 18.
  • the pane 10 If the pane 10 is now closed, starting from the closed end 34 of the conductors 30 (l a ⁇ ), it presses them against one another, so that they touch at the pressure point 40 and produce an electrical contact 42. In the course of the closing, the pressure point 40 and consequently also the electrical contact 42 migrates from the closed end 34 of the conductors 30 to their open end 36 when the window is closed (lg).
  • the resistance measured on the ohmmeter 38 increases from a starting value 44 continuously.
  • Such a change in resistance for a trouble-free closing process is shown in the diagram in FIG. 2a. If the change in resistance is proportional to the length 32 of the conductor 30, the decrease in resistance over the length of the anti-trap sensor 28 represents a straight line.
  • the starting value 44 of the resistance when the window is open corresponds to the total resistance of the two connected conductors 30.
  • the window 9 is closed If the two conductors 30 are short-circuited along their entire length 32, the measured resistance approaches zero. If, for example, the closed end 34 of the two conductors 30 were left open, the starting value 44 of the resistance would be infinite with the window 9 open and would only jump to the starting value 44 of the resistance when the two conductors 30 are pressed together when the closing process begins.
  • the measured resistance curve allows an unambiguous assignment of the pressure point 40 to a position on the anti-trap sensor 28. However, this function is not identical to the measured resistance value in relation to the displacement path of the disk 10 along the threaded spindle 20.
  • This function shows a much smaller change in resistance with the almost open one Window 9 compared to the almost closed window 9. Since the pinching probability is the same over the entire length of the stop bar 26, in a variant of the exemplary embodiment the two conductors 30 can be designed such that their resistance increases disproportionately towards their closed ends 34 depending on their length 32. The easiest way to do this is to taper the conductor cross-section 46 (see FIGS. 3a-3c) towards the joints 12. Another possibility is to modify the conductor material so that its specific resistance increases continuously towards the joints 12. This enables a uniform position resolution with respect to the adjustment path along the threaded spindle 20 to be achieved. In the simplest case, the adjustment path of the spindle 20 is proportional to the time. A corresponding curve 43 of the measured resistance value is shown in dashed lines in FIG. 2a. It clearly shows the disproportionate increase in resistance with the length 32 of the conductor 30.
  • Anti-trap sensor 28 a sudden drop 47 of the resistance value is measured when the window 9 is closed.
  • the associated resistance curve is shown in Figure 2b.
  • the resistance value drops continuously when the window 9 is closed until the pane 10 presses the object 45 against the anti-trap sensor 28 and establishes an electrical contact 42 between the two conductors 30.
  • the resistance value at the pressure point 40 (lg) of the continuous closing process jumps to the resistor 46 at the pinching point.
  • the control unit 39 recognizes this sudden drop in resistance 47 as a trapping situation and stops the motor 18 and / or reverses the same.
  • the resistance value 46 which after the abrupt drop 47 sets, corresponds to a position on the pinch protection sensor 28 of the undisturbed closing curve and thus indicates the position of the pinching event lg.
  • the amount 49 of the drop in resistance 47 corresponds to a certain path along the anti-trap sensor 28 in the undisturbed closing process. If the angular geometry of the opening window 9 is known, this path directly represents a measure of the thickness of the jammed object 45.
  • the control unit 39 can process this information to determine the triggering threshold for stopping / reversing the motor 18.
  • FIGS. 3 a to c show different variants of the anti-trap sensor 28 in cross section.
  • the two electrical conductors 30 are arranged in parallel within an elastic hollow profile 48, for example made of fabric-reinforced rubber.
  • the hollow profile 48 must be so elastic that the disc 10 or the pinched object 45 in the direction of arrow 50 always only make an electrical contact 42 at points along the anti-pinch sensor 28.
  • the hollow profile 48 must be so rigid that it reproducibly sets the two conductors 30 back into their original position after the external pressure has been removed.
  • a T-double profile 52 is attached on one side, which engages in a corresponding profile in the window frame 16. In FIG.
  • the two conductors 30 with a circular cross section 53 are replaced by two conductors 30 with a flat, rectangular cross section 54, which are connected to one another by means of an electrically conductive, deformable plastic 56.
  • This plastic 56 has a relatively high electrical resistance in the pressure-free state. If the pane 10 or the object 45 presses this pinch protection sensor 28 along the arrow 50, the plastic 56 compressed. Its resistance is considerably reduced, so that this reduction in resistance corresponds to the generation of an electrical contact 42.
  • the conductive plastic 56 also has the property that it returns to its old shape and its original resistance value under pressure relief.
  • the plastic 56 and a protective sheath 58 surrounding it are designed in such a way that the electrical contact 42 between the two conductors 30 with a flat, rectangular cross section 54 in the longitudinal direction along the anti-trap sensor 28 only occurs at certain points.
  • the anti-trap sensor 28 from FIG. 3b is arranged within a sealing profile 60, shown in FIG. 3c.
  • the material of the seal 60 is optimized with regard to its sealing properties, and the conductive plastic 56 with regard to its reduction in resistance.
  • the shape of the seal 60 is adapted to the shape of the frame 16 and the disc 10. However, direct integration of the electrical conductors 30 into the sealing profile 60 is also possible, as shown in FIG. 3a.
  • the control unit 39 determines as soon as one of the two conductors 30 is broken, since then an approximately infinite resistance of the anti-trap sensor 28 is established. It is also monitored whether the two conductors 30 return to their original position when opening and removing the jammed object 45 by comparing the measured resistance with the recorded reference curve of the undisturbed closing process.
  • a pinch protection sensor 28 is used in a side opening window 9 of a motor vehicle ideally installed on the upper and lower stop bar 26. No spatially resolved detection of a pinching event is necessary for a vertical stop bar, since here the disc 10 presses against the stop bar over the entire length of the stop bar only immediately before the closed state. Nevertheless, the same anti-trap protection sensor 28 can also be used for this bar and linked accordingly via the control unit 39.
  • the system for adjusting a rotatable or tiltable part is not limited to motor vehicles.
  • the resistance between the open ends 36 of the two conductors 30 is measured.
  • the two conductors 30 are pressed against one another, starting from the closed end 34 (l ma ⁇ ).
  • the decrease in resistance is checked for continuity or compared with a reference curve.
  • a moving closed position lg of the disk 10 is assigned to the measured resistance value. If a sudden drop in resistance 47 occurs, the motor 18 is stopped and / or reversed.
  • the amount 49 of the resistance drop 47 is measured and the pinching position lg of the object 45 is determined therefrom.
  • the thickness of the same is determined from the difference between the closed position 1g of the pane 10 and the clamping position 1g of the object 45.
  • the pinch position lg and the thickness are used to determine the triggering threshold of the pinch protection. If an approximately infinite resistance occurs, it is indicated that the pinch protection is not functional.

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Window Of Vehicle (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zum Verstellen eines Teils (10), insbesondere eines Seitenausstellfensters (10) eines Kraftfahrzeugs, das motorisch gegen mindestens eine Anschlagleiste (26) drehbar oder kippbar ist, wobei entlang der Anschlagleiste (26) ein Einklemmschutzsensor (28) angeordnet ist.

Description

System zum Verstellen eines Teils
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein System zum Verstellen eines Teils, das motorisch gegen mindestens eine Anschlagleiste drehbar oder kippbar ist nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs .
Mit der DE 198 49 245 Cl ist eine Antriebsvorrichtung für ein bewegbares Teil bekannt geworden, die beispielsweise ein Seitenausstellfenster eines Fahrzeugs öffnet und schließt. Dabei ist das Seitenausstellfenster gelenkig an einem Chassis, beispielsweise der B-Säule des Fahrzeugs angeordnet und kann mittels eines elektromotorischen Stellantriebs aus seiner Schließstellung in die Offenstellung und wieder zurück bewegt werden. Der Elektromotor ist dabei über ein Untersetzungsgetriebe, das eine Antriebswelle antreibt, mittels eines Kugelkopfs am Ende der Antriebswelle und einer korrespondierenden Kugelpfanne mit dem Seitenausstellfenster verbunde .
Wenn nun der Fahrer ein solches Seitenausstellfenster mittels eines Schalters am Armaturenbrett automatisch betätigt, besteht die Gefahr, dass Körperteile von sich auf der Rückbank befindenden Mitfahrern (Kinder) eingeklemmt und nicht unerheblich geschädigt werden können.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße System mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass durch einen entlang der Anschlagleiste angeordneten Einklemmschutzsensor das Einklemmen eines Gegenstandes oder Körperteils in einem motorisch betätigtem Seitenausstellfenster rechtzeitig erkannt wird. Somit kann, unabhängig vom Offnungszustand des Seitenfensters, eine Verletzungsgefahr durch Einklemmen wirkungsvoll verhindert werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen des Systems nach dem Hauptanspruch möglich. Im Gegensatz zum Fensterheberprinzip einer hubbetätigten Seitenscheibe drückt die Seitenausstellscheibe schon mit Beginn des Schließvorgangs gegen eine bestimmte Stelle der Anschlagleiste. Deshalb ist es besonders vorteilhaft, dass der Einklemmschutzsensor entlang der Anschlagleiste zwei elektrische Leiter aufweist, mit einem vorbestimmten Widerstand. Bevorzugt ändert sich deren Widerstand in Abhängigkeit von deren Länge. Dadurch wird die Druckstelle örtlich entlang der Anschlagleiste identifiziert und somit eine Unterscheidung zwischen einem Einklemmereignis und einem normalen Schließvorgang ermöglicht. Die Anschlagleiste sollte deshalb eine gewisse Elastizität nicht unterschreiten, um so zu gewährleisten, dass eine örtlich begrenzte Druckstelle einerseits während des Schließvorgangs, andererseits im Einklemmfall entsteht.
Besonders günstig ist die Anordnung der elektrischen Leiter derart, dass bei einem Druck gegen die Anschlagleiste ein elektrischer Kontakt zwischen den beiden Leitern entsteht. Durch diesen ortsabhängig erzeugten Kurzschluß hat man eine Meßgröße für den Ort der Druckstelle auf der Anschlagleiste.
Vorteilhafter Weise wird zwischen den beiden offenen Leiterenden am entgegengesetzten Ende des elektrischen Kontaktes der Widerstand gemessen. Dieser gemessene Widerstandswert nimmt beim störungsfreien Schließen des Ausstellfensters kontinuierlich ab, so dass die Widerstandsmeßkurve des normalen Schließvorgangs vom Widerstandsmeßwert eines Einklemmereignisses separiert werden kann.
Beim Schließen des Seitenausstellfensters durch Drehen oder Kippen wandert der Druckpunkt entlang der Anschlagleiste auf der Seite der Gelenke oder Achse weniger schnell, als auf der Seite mit den offenen Leiterenden bei fast geschlossenem Zustand. Deshalb ist es besonders günstig, dass der Widerstand der elektrischen Leiter, ausgehend von den offenen Enden am Widerstandsabgriff hin zur Seite der Fenstergelenke, überproportional zunimmt. Dadurch kann eine höhere, gleichmäßigere Ortsauflösung der Druckstelle über die ganze Anschlagleiste erzielt werden.
Die systemgemäße Bestimmung der Schließposition des Fensters mittels des gemessenen Widerstandswerts erlaubt ein kontrolliertes Öffnen und Schließen des Fensters. Ebenso ist dadurch ein problemloses Anfahren einer beliebigen Zwischenposition möglich. Auf eine zusätzliche Lagesensorik (Hallsensoren) für den Verstellvorgang kann dadurch verzichtet werden.
Von besonderem Interesse ist die Detektion eines Einklemmereignisses durch den sprunghaften Anstieg des Widerstandsmeßwerts . Dadurch kann im einzelnen Fall der Motor zuverlässig gestoppt und reversiert werden, wodurch das Verletzungsrisiko weitgehend verhindert wird.
Die Detektion der Einklemmposition bietet die Möglichkeit, über den Abstand zu den Fenstergelenken die Schließkraft an der Einklemmposition zu ermitteln. Dadurch kann der Motor vorteilhaft in Abhängigkeit von einem Schließkraftgrenzwert gestoppt und/oder reversiert werden.
Das System erlaubt es, die Dicke des Einklemmgegenstandes zu bestimmen, so dass auf die Art des eingeklemmten Körperteils geschlossen werden kann. Dadurch kann beispielsweise bei einem vermuteten Finger der Motor schneller reversiert werden als beispielsweise bei einem Arm. Wird gleichzeitig die vom Antrieb während des Schließvorgangs aufzubringende Kraft gemessen, läßt sich aus der ermittelten Dicke des Einklemmgegenstandes, sowie dem beobachteten Kraftanstieg noch exakter die Art des Einklemmgegenstandes ermitteln. Das heißt, die Fehlerrate wird durch die Anpassung des Einklemmschutzes an die Dicke und damit an die vermutete Beschaffenheit des Einklemmgegenstandes reduziert.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es besonders vorteilhaft, zwischen den beiden parallelen elektrischen Leitern einen elastischen leitfähigen Kunststoff anzuordnen. Drückt nun die Scheibe oder der eingeklemmte Gegenstand gegen die Anschlagleiste, so wird dieser Kunststoff zusammengepreßt und dessen Widerstand reduziert. Dieses Prinzip entspricht dem elektrischen Kontakt im ersteren Ausführungsbeispiel, bietet aber den Vorteil, dass die beiden elektrischen Leiter wieder exakt in ihre Ausgangsposition zurückgehen, wenn das Fenster geöffnet wird bzw. der eingeklemmte Gegenstand entfernt wird. Dieser verformbare leitfähige Kunststoff schafft reproduzierbare Bedingungen und ist kostengünstig herzustellen. Die elastischen Eigenschaften des Kunststoffes ermöglichen auch eine schließkraftabhängige Auslösung des Einklemmschutzes.
Von Vorteil ist die Anordnung der elektrischen Leiter innerhalb eines elastischen Hohlprofils, da diese dadurch vor Schmutz und Witterungseinflüssen geschützt sind. Durch die Elastizität des Hohlprofils ist ebenfalls gewährleistet, dass die beiden Leiter in ihre Ausgangsposition zurückgehen, wenn kein Druck mehr auf die Anschlagleiste ausgeübt wird.
Besonders günstig ist es, wenn der Einklemmschutzsensor die Funktion einer Dichtug übernimmt oder in eine Dichtung integriert ist, um ein wasserdichtes und einbruchsicheres Schließen des Seitenausstellfensters zu gewährleisten. Eine solche kombinierte Lösung ist kostengünstig, spart Bauraum am Fensterrahmen und erfordert keine konstruktiven Änderungen desselben.
Durch die kontinuierliche Messung des Widerstands zwischen den beiden Leiterenden wird der Einklemmschutzsensor ständig auf seine Funktionsfähigkeit überprüft. Ein Kabelbruch oder Kurzschluß wird sofort erkannt und angezeigt, dass der Einklemmschutz außer Funktion ist.
Zeichnung
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines Systems zum Verstellen eines Seitenausstellfensters im Schnitt, die Figuren 2a und 2b jeweils ein Diagramm des Widerstandsmeßwertes beim störungsfreien Schließen des Seitenausstellfensters und beim Einklemmfall des Systems gemäß Figur 1, und die Figuren 3a - 3c jeweils Querschnitte verschiedener Varianten eines Einklemmschutzsensors gemäß Figur 1.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt ein erfindungsgemäßes System zum Verstellen eines Seitenausstellfensters 9, bei dem eine Scheibe 10 mittels Gelenken 12 oder einer Drehachse 14 am Rahmen 16 des Fensters, beispielsweise der B-Säule eines Kraftfahrzeugs befestigt ist. Die Scheibe 10 läßt sich mittels eines Motors 18, der über einen Kugelkopf 22 einer Gewindespindel 20 mit einem mit einer an der Scheibe 10 angebrachten Kugelpfanne 24 wirkverbunden ist, bewegen. Zum Verstellen der Scheibe 10 wird diese um die Drehachse 14 gegen einen Anschlag 26 verdreht, so dass sich die Scheibe 10 scherenartig schließt. Sind die Gelenke 12 derart ausgeführt, dass die Scheibe 10 beim Öffnen und Schließen zusätzlich zur Drehbewegung auch eine Translationsbewegung erfährt, so wird dies als ein Verkippen gegen die Anschlagleiste 26 bezeichnet. Entlang der Anschlagleiste 26 befindet sich ein Einklemmschutzsensor 28, der im wesentlichen zwei parallele in geringem Abstand zueinander verlaufende elektrische Leiter 30 aufweist. Die elektrischen Leiter 30 sind als Metalldrähte mit konstantem Querschnitt ausgeformt, so dass ihr Gesamtwiderstand proportional zu ihrer Länge 32 zunimmt. Die beiden Leiter 30 sind an ihren Enden 34 bei den Gelenken miteinander verbunden. Auf der anderen Seite wird zwischen den beiden offenen Enden 36 der Leiter 30 mittels eines Ohmmeters 38 kontinuierlich deren Widerstand gemessen und der Meßwert einer Steuereinheit 39 zugeführt, die den Motor 18 ansteuert. Wird nun die Scheibe 10 geschlossen, drückt diese ausgehend vom geschlossenen Ende 34 der Leiter 30 (l aχ) dieselben gegeneinander, so dass sie sich an der Druckstelle 40 berühren und einen elektrischen Kontakt 42 herstellen. Im Verlauf des Schließens wandert der Druckpunkt 40 und folglich auch der elektrische Kontakt 42 vom geschlossenen Ende 34 der Leiter 30 bis zu deren offenem Ende 36 bei geschlossenem Zustand des Fensters (lg) ■ Dabei nimmt der am Ohmmeter 38 gemessene Widerstand ausgehend von einem Startwert 44 kontinuierlich ab. Im Diagramm Figur 2a ist solch eine Widerstandsänderung für einen störungsfreien Schließvorgang dargestellt. Ist die Widerstandsänderung proportional zur Länge 32 der Leiter 30, so stellt die Widerstandsabnahme über der Länge des Einklemmschutzsensors 28 eine Gerade dar. Der Startwert 44 des Widerstandes bei offenem Fenster (l ax) entspricht dem Gesamtwiderstand der beiden verbundenen Leiter 30. Bei geschlossenem Fenster 9 sind die beiden Leiter 30 auf deren gesamten Länge 32 kurzgeschlossen, der gemessenen Widerstand geht dabei gegen Null. Würde man beispielsweise das geschlossenen Ende 34 der beiden Leiter 30 offen lassen, so wäre der Startwert 44 des Widerstandes bei offenem Fenster 9 unendlich und würde erst bei Beginn des Schließvorgangs beim Zusammendrücken der beiden Leiter 30 auf den Startwert 44 des Widerstands springen. Die gemessene Widerstandskurve erlaubt eine eindeutige Zuordnung des Druckpunktes 40 zu einer Position auf dem Einklemmschutzsensor 28. Diese Funktion ist aber nicht identisch mit dem gemessenen Widerstandswert gegenüber dem Verstellweg der Scheibe 10 entlang der Gewindespindel 20. Diese Funktion zeigt eine weit geringere Widerstandsänderung bei dem fast offenen Fenster 9, verglichen mit dem fast geschlossenen Fenster 9. Da die Einklemmwahrscheinlichkeit über die gesamte Länge der Anschlagleiste 26 gleich groß ist, können in einer Variante des Ausführungsbeispiels die beiden Leiter 30 derart ausgebildet sein, dass deren Widerstand in Abhängigkeit von deren Länge 32 zu deren geschlossenen Enden 34 hin überproportional zunimmt. Dies wird am einfachsten durch eine Verjüngung des Leiterquerschnitts 46 (siehe Figur 3a - 3c) zu den Gelenken 12 hin realisiert. Eine andere Möglichkeit besteht in der Modifizierung des Leitermaterials, so dass dessen spezifischer Widerstand kontinuierlich zu den Gelenken 12 hin zunimmt. Dadurch läßt sich eine gleichmäßige Positionsauflösung gegenüber dem Verstellweg entlang der Gewindespindel 20 erzielen. Der Verstellweg der Spindel 20 ist im einfachsten Fall proportional zur Zeit. Eine entsprechende Kurve 43 des gemessenen Widerstandswertes ist in Figur 2a gestrichelt eingezeichnet. Sie zeigt anschaulich die überproportionale Zunahme des Widerstands mit der Länge 32 der Leiter 30.
Befindet sich nun ein Gegenstand 45 einer bestimmten Ausdehnung zwischen der Scheibe 10 und dem
Einklemmschutzsensor 28, wird beim Schließen des Fensters 9 ein sprunghafter Abfall 47 des Widerstandswertes gemessen. Der dazugehörige Widerstandsverlauf ist in Figur 2b dargestellt. Der Widerstandswert fällt beim Schließen des Fensters 9 so lange kontinuierlich ab, bis die Scheibe 10 den Gegenstand 45 gegen den Einklemmschutzsensor 28 drückt und einen elektrischen Kontakt 42 zwischen den beiden Leitern 30 herstellt. Dadurch springt der Widerstandswert an der Druckstelle 40 (lg) des kontinuierlichen Schließvorgangs zum Widerstand 46 an der Einklemmstelle. Diesen plötzlichen Widerstandsabfall 47 erkennt die Steuereinheit 39 als Einklemmfall und stoppt den Motor 18 und/oder reversiert denselben. Der Widerstandswert 46, der sich nach dem sprunghaften Abfall 47 einstellt, entspricht einer Position auf dem Einklemmschutzsensor 28 der ungestörten Schließkurve und zeigt somit die Position des Einklemmereignisses lg an. Genauso entspricht der Betrag 49 des Widerstandsabfalls 47 einem gewissen Weg entlang des Einklemmschutzsensors 28 beim ungestörten Schließvorgang. Bei bekannter Winkelgeometrie des Ausstellfensters 9 stellt dieser Weg direkt ein Maß für die Dicke des eingeklemmten Gegenstands 45 dar. Diese Information kann die Steuereinheit 39 zur Bestimmung der Auslöseschwelle für das Stoppen/Reversieren des Motors 18 verarbeiten.
Die Figuren 3 a bis c zeigen verschiedene Varianten des Einklemmschutzsensors 28 im Querschnitt. In Figur 3a sind die beiden elektrischen Leiter 30 parallel innerhalb eines elastischen Hohlprofils 48, beispielsweise aus gewebeverstärktem Gummi, angeordnet. Das Hohlprofil 48 muß so elastisch sein, dass die Scheibe 10 oder der eingeklemmte Gegenstand 45 in Pfeilrichtung 50 immer nur punktuell entlang des Einklemmschutzsensors 28 einen elektrischen Kontakt 42 herstellen. Andererseits muß das Hohlprofil 48 so starr sein, dass es die beiden Leiter 30 nach Wegnahme des äußeren Drucks wieder reproduzierbar in ihre ursprüngliche Lage versetzt. An einer Seite ist ein T-Doppelprofil 52 angebracht, das in ein entsprechendes Profil im Fensterrahmen 16 eingreift. In Figur 3b sind die beiden Leiter 30 mit kreisförmigem Querschnitt 53 durch zwei Leiter 30 mit flachem, rechteckförmigen Querschnitt 54 ersetzt, die mittels eines elektrisch leitfähigen, verformbaren Kunststoffes 56 miteinander verbunden sind. Dieser Kunststoff 56 hat im druckfreien Zustand einen relativ hohen elektrischen Widerstand. Drückt die Scheibe 10 oder der Gegenstand 45 entlang dem Pfeil 50 gegen diesen Einklemmschutzsensor 28, wird der Kunststoff 56 zusammengepreßt. Dabei verringert sich dessen Widerstand beträchtlich, so dass diese Widerstandserniedrigung der Erzeugung eines elektrischen Kontaktes 42 entspricht. Der leitfähige Kunststoff 56 hat ebenfalls die Eigenschaft, dass er unter Druckentlastung wieder seine alte Form und seinen ursprünglichen Widerstandswert annimmt. Der Kunststoff 56 und eine ihn umgebende Schutzhülle 58 ist so beschaffen, dass der elektrische Kontakt 42 zwischen den beiden Leitern 30 mit flachem, rechteckförmigen Querschnitt 54 in Längsrichtung entlang des Einklemmschutzsensors 28 nur punktuell auftritt.
Um die Scheibe 10 beim Schließen wirksam gegen den Fensterrahmen 16 abzudichten, ist der Einklemmschutzsensor 28 aus Figur 3b innerhalb eines Dichtprofils 60, dargestellt in Figur 3c, angeordnet. Dabei wird der Werkstoff der Dichtung 60 bezüglich seiner Dichtungseigenschaften optimiert, der leitfähige Kunststoff 56 bezüglich seiner Widerstandserniedrigung. Die Form der Dichtung 60 ist an die Ausformung des Rahmens 16 und der Scheibe 10 angepaßt. Ebenso ist aber auch eine direkte Integration der elektrischen Leiter 30 in das Dichtprofil 60 möglich, wie dies in Figur 3a dargestellt ist.
Da der Widerstand des Systems kontinuierlich gemessen wird, stellt die Steuereinheit 39 fest, sobald einer der beiden Leiter 30 gebrochen ist, da sich dann ein näherungsweise unendlicher Widerstand des Einklemmschutzsensors 28 einstellt. Ebenso wird überwacht, ob die beiden Leiter 30 beim Öffnen und beim Entfernen des eingeklemmten Gegenstandes 45 wieder in ihre ursprüngliche Lage zurückkehren, indem der gemessene Widerstand mit der aufgenommenen Referenzkurve des ungestörten Schließvorgangs verglichen wird. Solch ein Einklemmschutzsensor 28 wird bei einem Seitenausstellfenster 9 eines Kraftfahrzeugs idealerweise an der oberen und der unteren Anschlagleiste 26 installiert. Für eine senkrechte Anschlagleiste ist keine ortsaufgelöste Detektion eines Einklemmereignisses notwendig, da hier die Scheibe 10 auf der gesamten Länge der Anschlagleiste erst unmittelbar vor dem geschlossenen Zustand gegen die Anschlagleiste drückt. Trotzdem kann auch für diese Leiste derselbe Einklemmschutzsensor 28 verwendet und entsprechend über die Steuereinheit 39 verknüpft werden. Das System zum Verstellen eines drehbaren oder kippbaren Teils ist nicht auf Kraftfahrzeuge beschränkt.
Zusammenfassend wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Systems in folgenden Schritten beschrieben. Der Widerstand zwischen den offenen Enden 36 der beiden Leiter 30 wird gemessen. Beim Schließen der Scheibe 10 werden die beiden Leiter 30, beginnend vom geschlossenen Ende 34 (lmaχ) ι gegeneinandergepreßt . Die Abnahme des Widerstandes wird auf Stetigkeit überprüft oder mit einer Referenzkurve verglichen. Beim störungsfreiem Schließen wird dem Widerstandsmeßwert eine mitlaufende Schließposition lg der Scheibe 10 zugeordnet. Beim Auftreten eines sprunghaften Widerstandabfalls 47, wird der Motor 18 gestoppt und/oder rversiert.
Optional wird der Betrag 49 des Widerstandabfalls 47 gemessen und daraus die Einklemmposition lg des Gegenstandes 45 bestimmt. Aus der Differenz der Schließposition lg der Scheibe 10 und Einklemmposition lg des Gegenstandes 45 wird die Dicke desselben ermittelt. Die Einklemmposition lg und die Dicke werden zur Festlegung der Auslöseschwelle des Einklemmschutzes herangezogen. Beim Auftreten eines näherungsweisen unendlichen Widerstandes wird angezeigt, dass der Einklemmschutz nicht funktionsfähig ist.

Claims

Patentansprüche
1. System zum Verstellen eines Teils (10), insbesondere eines Seitenausstellfensters (10) eines Kraftfahrzeuges, das motorisch gegen mindestens eine Anschlagleiste (26) drehbar oder kippbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Anschlagleiste (26) ein Einklemmschutzsensor (28) angeordnet ist.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einklemmschutzsensor (28) zwei im wesentlichen parallele, beabstandete elektrische Leiter (30) aufweist, deren Widerstand nach einer Funktion in Abhängigkeit von deren Länge (32) zunimmt .
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil (10) beim Schließen entlang der Anschlagleiste (26) zum Anliegen kommt, und die beiden elektrischen Leiter (30) derart gegeneinanderdrückt, dass ein elektrischer Kontakt (42) erzeugt wird.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am entgegengesetzten Ende (36) des elektrischen Kontaktes (42) der Widerstand zwischen den beiden Leitern (30) abgegriffen wird und der meßbare widerstandswert des Einklemmschutzsensors (28) während des störungsfreien Schließens stetig abnimmt .
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand der elektrischen Leiter (30) , ausgehend von deren Enden am Widerstandsabgriff (36) , in Abhängigkeit von deren Länge (32) überproportional zunimmt.
6. System nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der gemessene Widerstandswert beim störungsfreien Schließen einer bestimmten Schließposition des Teils (10) entspricht.
7. System nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der gemessene Widerstandswert sprunghaft abfällt (47) , der Motor (18) gestoppt und/oder reversiert wird.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der gemessene Widerstandswert (46) nach dessen Abfall (47) , die Position eines eingeklemmten Gegenstandes (45) anzeigt .
9. System nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Betrag (49) des Widerstandswertes an einer bestimmten Position die Dicke des eingeklemmten Gegenstandes (45) ermittelt wird.
10. System nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zwei parallelen, beabstandeten elektrischen Leitern (30) ein leitfähiger, verformbarer Kunststoff (56) angeordnet ist, dessen Widerstand durch Zusammendrücken reduziert wird.
11. System nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei parallelen, beabstandeten elektrischen Leiter (30) innerhalb eines elastischen Hohlprofils (48) angeordnet sind.
12. System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Einklemmschutzsensor (28) als Dichtung (60) ausgeführt oder in eine Dichtung (60) integriert ist.
13. System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Einklemmschutzsensor (28) mittels einer kontinuierlichen Widerstandsmessung ständig auf dessen Funktionsfähigkeit überprüft wird.
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