专利摘要:

公开号:WO1989008952A1
申请号:PCT/T1989/000028
申请日:1989-03-14
公开日:1989-09-21
发明作者:Jiri Marek
申请人:Setec Messgeräte Gesellschaft M.B.H.;
IPC主号:H03K17-00
专利说明:
EI NKLEMMSCHUTZDie Erfindung bezieht sich auf einen Einklemmschutz für Fenster und Türen mit einer kapazitiven Geberplatte, die mit einem, ein sich änderndes Potential liefernden Pol einer Wech selstromquelleverbunden ist, die mit ihrem anderen Pol mit einem festen Potential, z.B. Masse verbunden ist, welche Geberplatte als Elektrode wirkt und gegen an diesem festen Potential liegende, elektrisch leitende und eine zweite Elektrode bildende Teile isoliert angeordnet ist und bei dem eine Zwischenelektrode vorgesehen ist, die mit der durch die Geberplatte gebildeten Elektrode, gegebenenfalls über einen Verstärker verbunden und gegen die mit dem festen Potential verbundenen, die zweite Elektrode bildenden Teile isoliert angeordnet ist, wobei. eine auf Kapazitätsänderungen ansprechende Auswerteschaltung vorgesehen ist. Ein solcher Schutz wurde z.B. durch die DE-OS 24 53 439 bekannt. Bei dieser bekannten Lösung sind die miteinander elektrisch verbundenen Elektroden in einem festen gegenseitigen Abstand gehalten. Auperdem spricht die Auswerteschaltung im bekannten Falle, bei dem grundsätzlich zumindest zwei Paare von mit Wechselspannung beaufschlagten Elektroden und Zwischenelektroden vorhanden sein müssen, auf Unterschiede der Kapazität an, die jedes der Elektrodenpaare gegen die mit festem Potential beaufschlagte Elektrode aufweist. Praktisch spricht daher die Auswerteschaltung im bekannten Falle auf Unsymmetrien der Kapazität der Elektrodenpaare gegen die Masseelektrode an. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, dapdiese Lösung nur in Räumen verwendbar ist, nicht aber z.B. als Einklemmschutz für elektrisch betriebene Fenster von Fahrzeugen geeignet ist. So kann es z.B. durch unterschiedliche Verschmutzung im Bereich der beiden Elektrodenpaare zu Unsymmetrien kommen, die zu Fehlabschaltungen fuhren können. Dies ist insbesondere bei Regen zu befürchten, da die Benetzung im Bereich der beiden Paare von Elektroden durchaus unterschiedlich sein kann, insbesondere während der Fahrt, bei der es zur Ausbildung entsprechender Verwirbelungen kommen kann. In letzterem Falle führt auch die Anordnung einer Schaltung zum selbsttätigen Abgleich der Auswerteschaltung, der z.B. bei geöffnetem Fenster erfolgen kann, nicht zum Erfolg, da sich die Verhältnisse rasch ändern können und es daher während des Schliessens des Fenster durch ungleiche Benetzung durch den Regen zu Unsymmetrien kommen kann, die zu einem Ansprechen der Auswerteschaltung und damit zu einer Stillsetzung des Fensterantriebes führen können. Weiters wurde durch die AT-PS 364 796 ein Einklemmschutz bekannt, bei dem ebenfalls zwei Elektroden vorgesehen sind, die mit Schwingkreisen in Verbindung stehen und mit einer gemeinsamen Masseelektrode zusammenwirken. Auch bei dieser Lösung spricht die Auswerteschaltung auf Unsymmetrien der Kapazität der beiden Elektroden gegenüber der Masseelektrode an, sodapsich bei dieser Lösung die gleichen Probleme ergeben, wie im zuvor beschriebenen Fall. Weiters ergibt sich bei diesen Lösungen auch noch der Nachteil, dap bei diesen in der Regel zwe i zwei Elektrodenanordnungenerforderlich sind, wodurch ein entsprechend aufwendiger elektromechanischer Aufbau erforderlich ist. Ausserdem ergeben sich dadurch auch Stellen, in denen die Einrichtung auf sich nähernde Hindernisse nicht reagiert. Dies trifft insbesondere für den Symmetriepunkt der Einrichtung zu und bei einander annähernden Teilen mit komplizierter geometrischer Form, wie z.B. den Fenstern von Fahrzeugen, ergeben sich grosseProbleme mit dem Abgleich der Auswerteschaltung, da sich das Signal bei solchen Formen nichtlinear mit der Entfernung der Teile voneinander ändert. Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Einklemmschutz der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der unempfindlich gegen Verschmutzungen und Feuchtigkeit ist und der sich auch für einen Einsatz im Freien und bei Fahrzeugen eignet.Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die beiden an dem sich ändernden Potential liegenden Elektroden relativ zueinander bewegbar sind und die Auswerteschaltung lediglich auf Kapazitätsänderungen der mit dem festen Potential verbundenen Elektrode gegenüber den beiden anderen mit einem gleichphasigen Wechselspannungssignal beaufschlagten Elektroden anspricht. Durch diese Massnahmen ist sichergestellt, dass sich Umwelteinflüsse, wie Verschmutzungen oder Feuchtigkeit auf beide Elektroden in gleicher Weise auswirken und z.B. durch Verschmutzungen bedingte Änderungen der Kapazität zwischen lediglich zwei Elektroden keine Auswirkungen auf das Ausgangssignal der Auswerteschaltung haben. Dadurch kann die erfindungsgemässe Lösung auch in Fahrzeuge eingebaut werden, etwa zur Überwachung elektrisch betriebener Fensterheber. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, dapdie eine Elektrode mit der Zwischenelektrode über einen nicht-invertierenden Verstärker, vorzugsweise einen Operationsverstärker verbunden ist. Der Niederimpedanzausgang des Verstärkers ist auf kapazitive oder ohm'sche Belastungen, z.B. durch Schmutz und Feuchtigkeit, insbesondere Salzwasser unempfindlich. Dadurch wird auch eine Rückwirkung auf seinen Eingang weitgehend vermieden. Ausserdem ist dadurch auch sichergestellt, dapdie Umrissform z.B. des Rahmens und des Glases von Fahrzeugfenstern keinen merklichen Einfluss auf die Funktion des Einklemmschutzes aufweist. Eine in konstruktiver Heinsicht sehr einfache Lösung ergibt sich, wenn die Auswerteschaltung in die Wechselspannungsquelle integriert ist und die Auswertung über eine Änderung der Frequenz der Wechselspannungsquelle erfolgt, wodurch sich der schaltungstechnische Aufwand gering halten lässt. In diesem Zusammenhang kann weiters vorgesehen sein, dapdie Wechselspannungsquelle durch ein Schmittriggergatter mit La dungswiderstandund Arbeitskapazitätgebildet ist, die durch die Kapazität der Geberplatte und der Zwischenelektrode gebildet ist.Dadurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau der auch durch herkömmliche integrierte Bauteile realisiert werden kann. Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, dabei zeigen:Fig. 1 und 2 schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemässenEinklemmschutzes in Ansicht und Schnitt. Bei der dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Einklemmschutzes für ein Fahrzeugfenster ist der Rahmen des Fensters 8 mit einer als Elektrode 1 dienenden elektrisch leitenden Schichte versehen, die gegenüber der übrigen, als Masse 3 geschalteten Karosserie isoliert angeordnet ist. Diese Elektrode 1 ist direkt mit dem Ausgang einer Auswerteschaltung 6 verbunden, die einen ein Wechselspannungssignal liefernden Generator enthält. An der dem mit der Elektrode 1 versehenen Rahmenteil zugekehrten Stirnfläche der Fensterscheibe 8 ist eine weitere Elektrode 2 gegen Masse 3 isoliert angeordnet, die über einen Verstärker 7 mit der Elektrode 1, bzw. dem Ausgang der Auswerteschaltung 6 verbunden ist, deren Generator mit Masse 3 verbunden ist. Damit ist der zwischen den beiden Elektroden 1 und 2 liegende Raum 5 geschützt, wobei die beiden Elektroden 1 und 2 gegeneinander beweglich sind. Die beiden Elektroden werden über den Verstärker 7, der nicht unbedingt erforderlich ist, mit Signalen mit gleicher Frequenz und Phasenlage beaufschlagt. Grundsätzlich ist auch ein gegenseitiger Austausch der beiden Elektroden 1, 2 möglich, d.h., dapauch die Elektrode 2 direktmit der Auswerteschaltung - und die Elektrode 1 über den Ver-stärker mit dieser verbunden sein könnte. In der Fig. 2 ist strichliert auch die Möglichkeit angedeutet, im Bereich der Elektrode 1 isoliert von dieser und von Masse 3 eine Hilfszwischenelektrode 10 vorzusehen, die ebenfalls mit dem Ausgang des Verstärkers 7 verbunden sein kann. Beim Schliessen des Fensters 8, ohne dapsich zwischen den beiden Elektroden 1, 2 ein Hindernis 4, z.B. eine Hand befindet, ändert sich die Kapazität der Elektrode 1 gegen Masse 3 nicht, die, wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, als Arbeitskapazität C des als Generator wirkenden Schmitt-Triggers S wirkt. Damit ändert sich auch das Ausgangssignal der Auswerteschaltung 6 nicht, das einer nicht dargestellten Sicherheitsschaltung,z.B. zur Unterbrechung der Bewegung des Fensters 8 in Richtung des Pfeiles 9 zugeführt wird. Dringt jedoch in den Raum 5 zwischen den Elektroden 1, 2 ein Hindernis 4, z.B. eine Hand ein, so ändert sich die Kapazität der Elektrode 1 gegen Masse 3 und damit auch die Arbeitskapazität des Schmitt-Triggers S der Auswerteschaltung 6, wodurch sich die Frequenz deren Ausgangssignales vom Ausgang 6' ändert, das entsprechend weiter ausgewertet werden kann. Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, ist der Schmitt-TriggerS mit einem Widerstand R beschaltet und der Verstärker 7 durch einen Operationsverstärker SF gebildet. Eine Verschmutzung der Elektroden 1, 2 oder ein Eindringen von Wasser zwischen diese Elektroden bewirkt zwar eine Änderung der zwischen diesen herrschenden Kapazität, doch führt dies nicht zu einer Änderung des Ausgangssignales der Auswerteschaltung am Ausgang 6', da sich dieses, wie bereits erwähnt lediglich bei einer Änderung der Kapazität der Elektrode 1 gegen Masse 3 ändert.
权利要求:
ClaimsP A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Einklemmschutz für Fenster und Türen mit einer kapazitiven Geberplatte, die mit einem, ein sich änderndes Potential liefernden Pol einer Wechselstromquelle (S) verbunden ist, die mit ihrem anderen Pol mit einem festen Potential, z.B. Masse (3) verbunden ist, welche Geberplatte als Elek¬ trode (1) wirkt und gegen an diesem festen Potential lie¬ gende, elektrisch leitende und eine zweite Elektrode bil¬ dende Teile isoliert angeordnet ist und bei dem eine Zwischenelektrode (2) vorgesehen ist, die mit der durch die Geberplatte gebildeten Elektrode (1) , gegebenenfalls über einen Verstärker (7) verbunden und gegen die mit dem festen Potential verbundenen, die zweite Elektrode bilden¬ den Teile isoliert angeordnet ist, wobei eine auf Kapazitätsänderungen ansprechende Auswerteschaltung (6) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden an dem sich ändernden Potential liegenden Elektroden (1, 2) relativ zueinander bewegbar sind und die Auswerteschaltung (6, 6') lediglich auf Kapazitätsän¬ derungen der mit dem festen Potential verbundenen Elek¬ trode (3) gegenüber den beiden anderen mit einem gleichphasigen Wechselspannungssignal beaufschlagten Elektroden (1, 2) anspricht.
2. Einklemmschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrode (1) mit der Zwischenelektrode (2) über einen nicht-invertierenden Verstärker, vorzugsweise einen Operationsverstärker (7') verbunden ist.
3. Einklemmschutz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennze ehnet, daß die Auswerteschaltung in die Wechselspannungsquel¬ le (6') integriert ist und die Auswertung über eine Ände¬ rung der Frequenz der Wechselspannungsquelle erfolgt.
4. Einklemmschutz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannungsquelle (6') durch ein Schmittrig- gergatter (S) mit Ladungswiderstand (R) und Arbeits¬ kapazität gebildet ist, die durch die Kapazität der Geber¬ platte (1') und der Zwischenelektrode (2') gebildet ist.
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同族专利:
公开号 | 公开日
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引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
1989-09-21| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
1989-09-21| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
1989-11-16| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1989903023 Country of ref document: EP |
1990-03-28| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1989903023 Country of ref document: EP |
1991-10-05| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1989903023 Country of ref document: EP |
优先权:
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