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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR FINE POSITIONING ADJUSTABLE OPENINGS IN MOTOR VEHICLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/036293
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for controlling an actuating drive (112) for a motor vehicle, comprising a control unit (110) which is controlled using a first actuating element (100) and a second actuating element (102). The first actuating element is adapted to transmit a first control signal to the control unit, said signal depending on an actuation time, and the second actuating element is adapted to transmit a second control signal to the control unit, said signal depending on an adjustment.

Inventors:
AUFMKOLK RUDOLF (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/010557
Publication Date:
April 21, 2005
Filing Date:
September 21, 2004
Export Citation:
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Assignee:
FAURECIA INNENRAUM SYS GMBH (DE)
AUFMKOLK RUDOLF (DE)
International Classes:
B60J7/057; G05B19/042; G05D3/12; (IPC1-7): G05D3/12; B60J7/057
Foreign References:
DE10145842A12003-05-08
DE10134813A12002-02-28
DE19548659C11997-05-28
EP0131489A11985-01-16
Attorney, Agent or Firm:
Richardt, Markus (Eltville, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Steuerung eines Stellantriebs (112) für ein Kraftfahr zeug mit einer Steuereinheit (110), die mit Hilfe eines ersten Betäti gungsmittels (100) und eines zweiten Betätigungsmittels (102) ansteu erbar ist, wobei das erste Betätigungsmittel zur Übergabe eines, von einer Betätigungszeit abhängigen, ersten Steuersignals an die Steuer einheit und das zweite Betätigungsmittel zur Übergabe eines, von einer Verstellung abhängigen, zweiten Steuersignals an die Steuereinheit ausgebildet ist, die Steuereinheit zur Steuerung des Stellantriebs aus gebildet ist und die ersten und zweiten Steuersignale unabhängig von einander generierbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei nach dem ersten Steuersignal ei ne erste Verstellgeschwindigkeit für den Stellantrieb (112) und nach dem zweiten Steuersignal eine zweite Verstellgeschwindigkeit für den Stellantrieb (112) zugeordnet, und wobei die zweite Verstellgeschwin digkeit kleiner als die erste Verstellgeschwindigkeit ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die dem ersten Betätigungsmittel (100) vorgesehene erste Verste ! ! geschwindigkeit ei ner maximalen Verstellgeschwindigkeit des Stellantriebs (112) ent spricht.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Steuersignal des ersten Betätigungsmittels (100) eine für die Steuereinheit höhere Priorität aufweist als das Steuersignal des zweiten Betätigungsmittels (102).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinheit den Stellantrieb (112) in einem linearen oder nichtlinearen Verhältnis zur Betätigungszeit des ersten Betätigungsmittels (100) und/oder zur Verstellung des zweiten Betätigungsmittels (102) ansteuert.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuereinheit (110) zur Ansteuerung des Stellantriebs (112) derart ausgebildet ist, so dass ein durch den Stellantrieb zu bewegendes Objekt (114) proportio nal zur Verstellung des zweiten Betätigungsmittels (102) bewegt wer den kann.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die Steuereinheit (110) zur Ansteuerung des Stellantriebs (112) derart ausgebildet ist, so dass ein durch den Stellantrieb zu bewegendes Objekt (114) kontinuierlich oder quasikontinuierlich durch Verstellung des zweiten Betätigungsmit tels (102) bewegt werden kann.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Stellantrieb (112) mit einem Positionserfassungsmittel (116) für das zu verstellende Objekt (114) ausgebildet ist und/oder die Steuereinheit (110) mit einem Positionserfassungsmittel (116) für das zu verstellende Objekt (114) verbunden ist, und das Positionserfassungsmittel (116) zur Ermittlung einer momentanen, absoluten Position des zu verstellenden Objekts (114) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 8, wobei die Steuereinheit (110) für eine dynamische, einem zeitlichen und/oder örtlichen Ge schwindigkeitsprofil folgenden Ansteuerung des Stellantriebs (112) ausgebildet ist, so dass das Geschwindigkeitsprofil beginnend mit der maximalen Geschwindigkeit eine absteigende Flanke aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Steuerein heit zur dynamischen Anpassung der Verstellgeschwindigkeit ausgebil det ist, um eine Differenz, zwischen der durch das Positionserfas sungsmittel (116) ermittelten momentanen Position und der durch eines der Betätigungsmittel (100 oder 102) vorgegebenen Position, zu mini mieren.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das erste Betä tigungsmittel (100) in Form eines Betätigungselements mit Wipp, Tast, Schnapp, Druck, oder Zugfunktion ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das zweite Be tätigungsmittel (102) in Form eines Betätigungselements mit Drehoder Schiebefunktion ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das erste (100) und das zweite Betätigungsmittel (102) in einem Multifunktionsbetäti gungselement (108) integriert sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das zweite Be tätigungselement (102 ; 302) durch ein endlos drehbares Drehrad mit äquidistanten Raststellungen ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das zweite Be tätigungselement (102) zur Übermittlung elektrischer Signale (200,202) an die Steuereinheit ausgebildet ist, welche sich aus einer inkrementel len Verstellamplitude und/oder einer Verstellrichtung des zweiten Betä tigungsmittels (102) ergeben.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das zweite Be tätigungsmittel (102) zur Abgabe elektrischer Pulse (200,202) ausge bildet ist, welche aus zwei zueinander phasenverschobenen Pulsfolgen bestehen und das Vorzeichen der Phasenverschiebung die Bewe gungsrichtung für den Stellantrieb (112) und die Anzahl der Pulse in nerhalb der Pulsfolgen einen vorgegebenen Verstellweg des durch den Stellantrieb (112) zu bewegenden Objekts (114) bestimmen.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei der Stellantrieb durch die Steuereinheit (110) mittels eines pulsweitenmodulierten Sig nals ansteuerbar ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der Stellantrieb (112) zum Antrieb eines Fensters (114) und/oder eines Schiebedaches und/oder eines Außenspiegels und/oder eines Fahrzeugsitzes ausge bildet ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Steuerein heit (110) zur Unterbindung der Ansteuerung des Stellantriebes ausge bildet ist, falls ein mit der Steuereinheit verbundenes Freigabeelement (104,106) ein entsprechendes Steuersignal an die Steuereinheit (110) sendet.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei das Freigabeelement durch die Zündung (104) des Kraftfahrzeugs und/oder eine Kindersicherung und/oder durch ein elektronisches Fahrzeugüberwachungssystem oder Fahrzeugsteuerungssystem ausgebildet ist.
21. Steuereinheit zur Steuerung eines Stellantriebs (112) für ein Kraftfahr zeug, die ein erstes Steuersignal von einem ersten Betätigungsmittel (100) und ein zweites Steuersignal von einem zweiten Betätigungsmit tel (102) empfängt und zur Ansteuerung eines Stellantriebs (112) in Abhängigkeit des ersten (100) und zweiten Betätigungsmittels (102) ausgebildet ist, wobei das erste Steuersignal von der Betätigungszeit des ersten Betätigungsmittels und das zweite Steuersignal von der Verstellung des zweiten Betätigungsmittels abhängt und die ersten und zweiten Steuersignale unabhängig voneinander generierbar sind.
22. Steuereinheit nach Anspruch 21, wobei dem ersten Steuersignal eine erste Verstellgeschwindigkeit für den Stellantrieb (112) und dem zwei ten Steuersignal eine zweite Verstellgeschwindigkeit für den Stellan trieb (112) zugeordnet ist, und die zweite Verstellgeschwindigkeit klei ner als die erste Verstellgeschwindigkeit ist.
23. Steuereinheit nach einem der Ansprüche 21 oder 22, wobei die dem ersten Betätigungsmittel (100) vorgesehene erste Verstellgeschwindig keit einer maximalen Verstellgeschwindigkeit des Stellantriebs (112) entspricht.
24. Steuereinheit nach einem der Ansprüche 21 bis 23, wobei das Steuer signal des ersten Betätigungsmittels (100) eine für die Steuereinheit höhere Priorität aufweist als das Steuersignal des zweiten Betäti gungsmittels (102).
25. Steuereinheit nach einem der Ansprüche 21 bis 24, wobei der Stellan trieb mit einem Positionserfassungsmittel (116) für das zu verstellende Objekt (114) ausgebildet ist und/oder die Steuereinheit (110) mit einem Positionserfassungsmittel (116) für das zu verstellende Objekt (114) verbunden ist und das Positionserfassungsmittel (116) zur Ermittlung einer momentanen, absoluten Position des zu verstellenden Objekts (114) ausgebildet ist.
26. Steuereinheit nach Anspruch 25, wobei eine dynamische, einem zeitli chen und/oder örtlichen Geschwindigkeitsprofil folgende Ansteuerung des Stellantriebs (112), in Abhängigkeit von der momentanen, absolu ten Position des zu bewegenden Objekts (114) und dem zweiten Steu ersignal, vorgesehen ist, so dass das Geschwindigkeitsprofil beginnend mit der maximalen Geschwindigkeit eine absteigende Flanke aufweist.
27. Steuereinheit nach einem der Ansprüche 25 oder 26, wobei die Steu ereinheit (110) zur dynamischen Anpassung der Verstellgeschwindig keit ausgebildet ist, um eine Differenz, zwischen der durch das Positi onserfassungsmittel (116) ermittelten momentanen Position und der durch eines der Betätigungsmittel (100,102) vorgegebenen Position, zu minimieren.
28. Steuereinheit nach einem der Ansprüche 21 bis 25, wobei die Steuer signale mindestens eines der Betätigungsmittel (100,102) elektrische Signale sind, die aus zwei zueinander phasenverschobenen Pulsfolgen bestehen und das Vorzeichen der Phasenverschiebung die Bewe gungsrichtung für den Stellantrieb (112) und die Anzahl der Pulse in nerhalb der Pulsfolgen einen vorgegebenen Verstellweg des durch den Stellantrieb (112) zu bewegenden Objekts (114) bestimmen.
29. Betätigungseinheit für eine Steuereinheit (110) zur Steuerung eines Stellantriebs (112) für ein Kraftfahrzeug, welches durch ein erstes (100) und ein zweites (102) Betätigungsmittel ausgebildet ist, wobei das erste Betätigungsmittel (100) zur Übergabe eines, von einer Betätigungszeit abhängigen, ersten Steuersignals an die Steuereinheit (110) und das zweite Betätigungsmittel (102) zur Übergabe eines, von einer Verste lung abhängigen, zweiten Steuersignals an die Steuereinheit (110) ausgebildet ist und die ersten und zweiten Steuersignale unabhängig voneinander generierbar sind.
30. Betätigungseinheit nach Anspruch 29, wobei das erste Betätigungsmit tel (100 ; 300) in Form eines Betätigungselements mit Wipp, Tast, Schnapp, Druck, oder Zugfunktion ausgebildet ist.
31. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 29 oder 30, wobei das zweite Betätigungsmittel (102 ; 302) in Form eines Betätigungselements mit Drehoder Schiebefunktion ausgebildet ist.
32. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 29 bis 31, wobei das erste (100 ; 300) und das zweite Betätigungsmittel (102 ; 302 ; 312) in ei nem Multifunktionsbetätigungselement integriert sind.
33. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 29 bis 32. wobei das zweite Betätigungselement (102 ; 302 ; 312) durch ein endlos drehbares Drehrad mit äquidistanten Raststellungen ausgebildet ist.
34. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 29 bis 33, wobei das zweite Betätigungselement (102 ; 302 ; 312) zur Übermittlung elektri scher Signale an die Steuereinheit (110) ausgebildet ist, welche sich aus einer inkrementellen Verstellamplitude und/oder einer Verstellrich tung des zweiten Betätigungsmittels (102 ; 302 ; 312) ergeben.
35. Verfahren zur Steuerung eines Stellantriebs (112) für ein Kraftfahrzeug mit einer Steuereinheit (110), die mit Hilfe eines ersten Betätigungsmit tels (100) und eines zweiten Betätigungsmittels (102) ansteuerbar ist, wobei das erste Betätigungsmittel (100) zur Übermittlung eines ersten, von einer Betätigungszeit abhängigen Steuersignals und das zweite Betätigungsmittel zur Übermittlung eines zweiten, von einer Verstellung abhängigen Steuersignals an die Steuereinheit ausgebildet sind und die ersten und zweiten Steuersignale unabhängig voneinander gene rierbar sind.
36. Verfahren nach Anspruch 35, wobei die Steuereinheit (110) nach dem ersten Steuersignal eine erste Verstellgeschwindigkeit für den Stellan trieb (112) und nach dem zweiten Steuersignal eine zweite Verstellge schwindigkeit für den Stellantrieb (112) ermittelt, so dass die zweite Verstellgeschwindigkeit kleiner als die erste Verstellgeschwindigkeit ist und die erste Verstellgeschwindigkeit der maximalen Verstellgeschwin digkeit des Stellantriebs (112) entspricht.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 oder 36, wobei der Stellan trieb (112) derart von der Steuereinheit (110) angesteuert wird, so dass ein durch den Stellantrieb (112) zu bewegendes Objekt (114) proporti onal zur Verstellung des zweiten Betätigungsmittels (102) bewegt wer den kann.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 37, wobei der Stellantrieb (112) oder die Steuereinheit (110) mit Hilfe eines Positionserfassungs mittels (116) für das zu verstellende Objekt (114) die absolute, momen tane Position des Objekts (114) ermitteln kann.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 38, wobei die Steuerein heit (110) den Stellantrieb (112) dynamisch, einem zeitlichen und/oder örtlichen Geschwindigkeitsprofil folgend ansteuert, so dass das Ge schwindigkeitsprofil beginnend mit der maximalen Geschwindigkeit ei ne absteigende Flanke aufweist.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 39, wobei die Steuerein heit (110) den Stellantrieb (112) dynamisch ansteuert, um eine Diffe renz zwischen dem durch das Positionserfassungsmittel (116) ermittel ten momentanen Position und der durch eines der Betätigungsmittel vorgegebenen Position, zu minimieren.
Description:
Vorrichtung zur Feinpositionierung von verstellbaren Öffnungen in Kraftfahrzeugen

Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, eine Steuereinheit, eine Betätigungsein- heit sowie ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt zur Steuerung eines Stellantriebs für ein Kraftfahrzeug.

Es sind im Stand der Technik verschiedene Vorrichtungen zur Steuerung eines Stellantriebs bekannt. Dies sind zumeist Schaltvorrichtungen wie zum Beispiel Tastschalter, Wippschalter, Druckschalter oder Zugschalter, die jeweils einen definierten Ein-oder Aus-Schaltzustand einnehmen. Derartige Schaltvorrich- tungen werden insbesondere zur Steuerung eines elektrischen Fensterhebers eingesetzt. Typischerweise muss hierbei die Schaltvorrichtung für die komplette Zeit, die der Stellvorgang in Anspruch nimmt, betätigt werden. Um diese Betäti- gungszeit möglichst zu minimieren, bzw. eine Ablenkung des Insassen zu ver- meiden, ist die Verstellgeschwindigkeit eines herkömmlichen elektrischen Fens- terhebers relativ groß, so dass der maximale Verstellweg, das heißt ein kom- plettes Öffnen oder schließen des Fensters, innerhalb weniger Sekunden zu- rückgelegt werden kann. Mit Hilfe einer solchen Schaltvorrichtung, die nur über eine einzige Verste ! ! geschwindigkeit verfügt, ist es nicht möglich eine Feinposi- tionierung des Fensters vorzunehmen.

Herkömmlicherweise betragen die Verstellgeschwindigkeiten elektrisch betätig- ter Fenster im Kraftfahrzeug 80-160Millimeter pro Sekunde. Möchte der Insasse beispielsweise ein Fenster um weniger als zehn Millimeter bewegen, so läge die Betätigungszeit der entsprechenden Schaltvorrichtung im Bereich einiger Hundertstel Sekunden. Zudem müssen die Antriebsmotoren für den Stellantrieb ein relativ hohes Drehmoment aufweisen, welches innerhalb einer solch kurzen Betätigungszeit nicht vollständig aufgebaut werden kann.

Mit Hilfe einer herkömmlichen Schaltvorrichtung für elektrische Fensterheber ist es somit nicht möglich, eine Feinpositionierung der Fensterscheibe des Kraft- fahrzeugs vorzunehmen. Derartige Schaltvorrichtungen, bei denen der Ver- stellweg der Fensterscheibe in Abhängigkeit von der Betätigungszeit eingestellt wird, erscheinen für die Lösung der Aufgabe der Feinpositionierung einer Fens- terscheibe als ungeeignet.

In der DE 19848941 C2 wird eine Bedieneinrichtung für einen elektrischen Fens- terheber eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe eines Drehschalters vorgeschlagen.

Hierbei ist jedem Drehwinkel a des Drehschalters ein vorgegebener Verstellweg der Fensterscheibe zugeordnet, der nichtlinear mit dem Drehwinkel a anwächst.

Vorzugsweise verfügt der Drehschalter über sechs einzelne Rast-Stellungen sowie eine Neutralposition, in die er zurückfedert. Kleinen Drehwinkeln des Schalters werden relativ kleine und größeren Drehwinkeln jedoch überproporti- onal große Verstellwege des Fensters zugeordnet. Dies erlaubt somit eine Fein- justierung und gleichzeitig auch die Wahl größerer Verstellwege, wie sie zum raschen vollständigen Schließen oder Öffnen des Fensters notwendig sind.

Nachteilig hierbei ist, dass der Drehschalter über insgesamt sieben unterschied- liche Positionen verfügt. Das Bedienkonzept für das Fenster wird somit relativ komplex und ist nicht mehr intuitiv. Zudem wird das gezielte Anwählen einer bestimmten Geschwindigkeitsstufe für den Stellantrieb relativ schwierig und erfordert einige Übung des Insassen. Insbesondere durch Erschütterungen des Kraftfahrzeugs, wie sie beim Befahren unebener Straßen auftreten, wird die Fehleranfälligkeit für die Anwahl verschiedener Verstellgeschwindigkeiten für den Stellantrieb relativ groß.

Nachteilig ist weiterhin, dass durch ein versehentliches Betätigen des Dreh- schalters ein relativ großer Drehwinkel und somit ein relativ großer Verstellweg des Fensters unbeabsichtigt eingestellt werden kann.

Die Druckschrift DE 196 20 106 beschreibt eine Vorrichtung zum Betätigen ei- nes in einem Fahrzeug angeordneten Verstellantriebs. Diese Vorrichtung zum Betätigen eines Stellantriebs macht sich ein Potentiometer zu Nutze, welches einen ersten und einen zweiten Stellbereich aufweist. Durch ein Bedienelement sind zwei Stellbereiche des Potentiometers einstellbar. Im zweiten Stellbereich ist eine Schaltfunktion realisiert. Ist eine Anwahl des zweiten Stellbereichs von einer Steuerelektronik erkannt, so wird der Verstellantrieb beispielsweise im Tippbetrieb angesteuert. Ferner lassen sich über das Bedienelement im ersten Stellbereich des Potentiometers kontinuierliche oder diskrete Werte vorgeben.

Eine Spannung ändert sich entsprechend. Dieser Spannung sind Sollpositionen eines Teils zugeordnet.

Dies erlaubt prinzipiell ein unterschiedliches Ansteuern eines Stellantriebs mit- tels einem sollpositionsbestimmenden Stellbereich und einem für einen Tippbe- trieb ausgebildeten Stellbereich, allerdings können die beiden unterschiedlichen Stellbereiche nicht unabhängig voneinander betätigt werden. Der Tippbetrieb ist nur zugänglich wenn das Potentiometer sich in einem Endanschlag des ersten Stellbereichs befindet. Dies erlaubt nur bedingt eine flexible Betätigung des Stellantriebs.

Die DE 100 61 187 beschreibt ein Bedienelement für ein motorisch öffnungsfä- higes Fahrzeugdach mit einem Drehschalter, in den eine als Wippe ausgelegter Drucktaster integriert ist. Der Drucktaster und der Drehschalter sind hierbei zur Ansteuerung separater Antriebe zur motorischen Verstellung verschiedener Dachkomponenten eines Fahrzeugdachs ausgebildet. Die unterschiedlichen Dachkomponenten, wie zum Beispiel Windabweiserlamelle, Deckel und Heck- fenster sind mittels separater Antriebe durch eine Drehbewegung des Dreh- schalters zum Anfahren vorbestimmter Öffnungsstadien des Fahrzeugdachs vorgesehen. Das Bedienelement dient demnach nicht zur Ansteuerung ein und desselben sondern der Ansteuerung verschiedener Stellantriebe.

Aus der DE 100 36 394 ist ferner eine Bedieneinrichtung für ein elektrisch be- triebenes oder betreibbares Schiebedach eines Kraftfahrzeugs, mit einem Drehschalter zur Wahl der Öffnungsstellung des Schiebedaches bekannt. Zwi- schen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung A des Schiebedachs ist der Drehschalter mit einem Drehknauf frei drehbar. Wird eine dortige beliebige Schaltstellung Z gewählt, so verbleibt der Drehschalter ohne mechanische oder federnde Rückstellung in dieser Position und das Dach öffnet sich in entspre- chend proportionaler Weise zur Drehschaltstellung. Wünscht der Fahrzeugfüh- rer eine bestimmte Öffnung, so muss er den Drehknauf des Drehschalters über die definierte Öffnungsstellung A hinaus in Richtung der Drehstellung C gegen

einen Federwiderstand betätigen. Die weitere Öffnung des Schiebedachs er- folgt nunmehr proportional zur Haltezeit des Drehschalters gegen diesen Wi- derstand.

Hier werden zwar verschiedene Steuersignale zur Verstellung eines einzigen Stellantriebs verschiedenartig erzeugt, jedoch kann das von der Haltezeit des Drehschalters abhängige Steuersignal zur weiteren Öffnung des Schiebedachs nur dann erzeugt werden, wenn sich der Drehschalter in einer bestimmten Posi- tion A befindet. Dies schränkt die Flexibilität zur Ansteuerung des Stellantriebs in erheblichem Maße ein.

In der DE 19548659C1 wird eine weitere Schaltvorrichtung zur Steuerung eines Verstellantriebs beschrieben. Hierbei ist das Betätigungselement als endlos drehbares Rad ohne absoluter Null-Lage und ohne definierte Ein-und Aus- schaltzustände vorgesehen. Durch eine inkrementelle Drehung des Drehrades werden Steuersignale in Form von elektrischen Pulsfolgen an eine Steuerein- heit übergeben. Diese Steuereinheit setzt die Steuersignale in Steuerbefehle für den Antriebsmotor des Verstellantriebs um. Die Steuersignale werden in Ab- hängigkeit von der Dynamik und/oder vom Maß der Verstellung des Betäti- gungselements erzeugt. Entsprechend der Dynamik der Verstellung des Betäti- gungselements erfolgt somit eine schnelle oder langsame Verstellung des zu verstellenden Objekts.

Die Steuereinheit ermöglicht somit eine Zuordnung verschiedener Drehge- schwindigkeiten des Drehrads mit verschiedenen Verstellgeschwindigkeiten des Fensters. So kann beispielsweise das Überschreiten einer bestimmten Drehge- schwindigkeit des Drehrads dahingehend interpretiert werden, das Fenster mit der maximalen Verstellgeschwindigkeit in eine Endlage zu fahren.

Die Verarbeitung der Steuersignale durch die Steuereinheit erfolgt hierbei se- quenziell. Das heißt, während das Fenster in eine Endlage verfahren wird, rea- giert die Vorrichtung nicht auf eine fortlaufende Betätigung des Drehrads. Erst

nach Erreichen der Endlage des Fensters werden weitere Steuersignale durch die Steuereinheit verarbeitet und ggf. als Steuerbefehle an den Antriebsmotor weitergegeben.

Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist, dass die Ansteuerung des Antriebsmotors durch die Steuereinheit von der Betätigung des Drehrads entkoppelt ist. Wird eine versehentliche Betätigung des Drehrads als vollständiges Öffnen oder Schließen des Fensters durch die Steuereinheit interpretiert, so hat der Benut- zer keinerlei Möglichkeit den fortlaufenden Verstellvorgang des Fensters manu- ell zu unterbrechen und ggf. entgegenzuwirken.

Ein weiterer Nachteil besteht auch darin, dass das gezielte Anwählen verschie- dener Verstellgeschwindigkeiten für das Fenster vom Benutzer einige Übung erfordert. Dies wirkt sich negativ auf den Bedienkomfort dieser Vorrichtung aus.

Das gezielte Einstellen einer gewünschten Verste ! ! geschwindigkeit des Fens- ters ist auch hier unter ungünstigen Bedingungen, wie zum Beispiel Erschütte- rungen, nur bedingt möglich.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung sowie eine verbesserte Steuerungs-und Betätigungseinheit, ein Verfahren und ein entsprechendes Computerprogrammprodukt zur Feinpositio- nierung von verstellbaren Öffnungen in Kraftfahrzeugen zur Verfügung zu stel- len, die einen größtmöglichen Einfluss des Benutzers sowie eine intuitive und einfach Handhabung ermöglichen.

Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden jeweils mit den Merk- malen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsfor- men der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung verfügt über zwei Betätigungsmittel, die bei Betätigung Steuersignale an eine Steuereinheit übermitteln. Entsprechend die- ser Steuersignale berechnet die Steuereinheit Ansteuersequenzen für den Stel-

lantrieb. Gemäß dieser Ansteuersequenzen übernimmt der Stellantrieb die Po- sitionierung eines zu positionierenden Objekts, welches in einer den Steuersig- nalen entsprechende Position und/oder mit einer den Steuersignalen entspre- chenden Geschwindigkeit in eine vorbestimmte Position positioniert wird.

Die beiden Steuersignale werden auf unterschiedliche Weise von den beiden Betätigungsmitteln erzeugt. Das erste Steuersignal hängt lediglich von der Be- tätigungszeit des ersten Steuermittels ab, während das zweite Steuersignal von der Verstellung bzw. von der Dynamik der Verstellung des zweiten Betäti- gungsmittels abhängt. Das erste und das zweite Betätigungsmittel sind dazu ausgebildet, die beiden ersten und zweiten Steuersignale unabhängig vonein- ander zu generieren. Z. B. kann das erste, zeitabhängige Steuersignal mit Hilfe des ersten Betätigungsmittels, völlig unabhängig von der Stellung oder Verste- lung des zweiten Betätigungsmittels erzeugt und an die Steuereinheit übermit- telt werden.

Das zweite Betätigungsmittels ermöglicht bevorzugt ein direktes Ansteuern ei- ner Sollposition des Stellantriebs. Das Anfahren dieser angegebenen Sollpositi- on benötigt typischerweise eine gewissen Zeitspanne. Kann nun unabhängig von der Verstellung des zweiten Betätigungselement und der Ist-Position des zu verstellenden Objekts das erste Steuersignal jederzeit generiert und verarbeitet werden, so hat der Benutzer der erfindungsgemäßen Vorrichtung jederzeit die vollständige Kontrolle über den Stellantrieb, sofern gewährleistet ist, dass die zeitabhängigen Steuersignale mit einer höheren Priorität von der Steuereinheit verarbeitet werden als die von der Verstellung abhängigen Steuersignale. Da- her erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung z. B. eine benutzerdefinierte Kor- rektur des zweiten Steuersignals durch die unmittelbare Betätigung des ersten Betätigungselements.

Hat der Benutzer z. B. versehentlich eine eigentlich unerwünschte Sollposition eines KFZ-Fensterhebers mit Hilfe des zweiten Betätigungsmittels initiiert, infol- ge dessen das Fenster bewegt wird, so kann der Benutzer vor Erreichen dieser

Sollposition, durch entsprechendes Anwählen des ersten Betätigungselements, eine entgegen gesetzte Verstellung des Fensterhebers mit Hilfe des ersten Be- tätigungselements bewirken und somit das Anfahren der unerwünschten Soll- position verhindern ohne ein vorheriges Erreichen der Sollposition abwarten zu müssen.

Zudem ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, die unterschiedlichen ersten und zweiten Steuersignale separat zu verarbeiten, so dass prinzipiell die komplette Ansteuerung des Stellantriebs mit Hilfe eines jeden Betätigungselements unab- hängig vom jeweils anderen Betätigungselement realisiert werden kann. Eine von einem Betätigungselement initiierte Verstellung des Stellantriebs ist nicht von vorneherein durch eine bestimmte Stellung oder Betätigung des jeweils anderen Betätigungselements blockiert. Ergänzend hierzu sind auch Anwen- dungen denkbar, bei denen die unterschiedlich von ersten und zweiten Betäti- gungsmitteln erzeugten Steuersignale unterschiedlich von der Steuereinheit verarbeitet werden, z. B. durch Zuteilung unterschiedlicher Prioritäten. Die Steu- ereinheit ermöglicht zudem eine simultane Verarbeitung beider Steuersignale und ein Kombinieren beider Steuersignale zur Erzeugung einer Ansteuerse- quenz von Pulsfolgen, insbesondere pulweitenmodulierter Pulsfolgen, für den Stellantrieb.

Erfindungsgemäß werden den beiden Steuersignalen unterschiedliche Verstell- geschwindigkeiten für den Stellantrieb zugeordnet. Dem ersten Steuersignal wird hierbei eine maximale Verstellgeschwindigkeit und dem zweiten Steuersig- nal eine deutlich reduzierte Verstellgeschwindigkeit zugeordnet. Somit kann mit Hilfe des ersten Betätigungsmittels eine schnelle, relativ grobe Positionierung des zu positionierenden Objekts vorgenommen werden und mit Hilfe des zwei- ten Betätigungselements kann eine genauere, mit einer langsameren Ge- schwindigkeit erfolgende Positionierung vorgenommen werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das zeitabhängige Steuersignal eine höhere Priorität als das von der Verstellung abhängige Steu-

ersignal des zweiten Betätigungsmittels. Infolgedessen kann die Vorrichtung sofort auf eine Betätigung des zeitabhängigen Betätigungsmittels reagieren.

Dies ermöglicht ein unmittelbares Eingreifen des Benutzers in die Ansteuerung, was im Stand der Technik bei einer vollständigen elektronischen Entkopplung des Stellantriebs von der Ansteuerung nicht möglich ist. Dort werden Steuersig- nale von der Steuereinheit in Ansteuersequenzen interpretiert, deren Umset- zung einige Zeit in Anspruch nimmt. Während dieser Umsetzung werden indes weitere Steuersignale ignoriert.

Erfindungsgemäß werden die beiden Steuersignale in der Steuereinheit derart verarbeitet, so dass der Verstellweg des zu verstellenden Objekts proportional zur Betätigungszeit des ersten Betätigungsmittels bzw. proportional zur Verste- lung des zweiten Betätigungsmittels ist.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Verstellweg des zu positionierenden Objekts nach einem nichtlinearen Verhältnis zur Betäti- gungszeit bzw. zum Verstellweg der Betätigungsmittel zugeordnet werden. Er- folgt beispielsweise die Betätigung des zweiten Betätigungsmittels mit einer gewissen Geschwindigkeit, so kann das daraus resultierende Steuersignal von der Steuereinheit zur Ansteuerung des Stellantriebs mit einer größeren Ge- schwindigkeit interpretiert werden.

Somit kann der Stellantrieb auch mit Hilfe des zweiten Betätigungsmittels mit einer reduzierten Geschwindigkeit angesteuert werden. Da das zweite Betäti- gungsmittel mittels des Steuersignals den Grad seiner Verstellung als auch dessen Dynamik an die Steuereinheit überträgt, kann diese nachfolgend den Stellantrieb mit dynamisch variierenden Ansteuersequenzen ansteuern. So kann mit Hilfe der Steuereinheit eine bestimmte Verstellgeschwindigkeit des Betätigungsmittels in eine vorbestimmte Verstellgeschwindigkeit des Stellan- triebs umgesetzt werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verfügt die Vorrichtung über ein Positionserfassungsmittel für das zu verstellende Objekt. Erfindungs- gemäß bestimmt dieses Positionserfassungsmittel die absolute Position des zu verstellenden Objekts und übergibt diese an die Steuereinheit. Das Positionser- fassungsmittel kann mit Hilfe von üblichen Hall-Sensoren und Magneten aus- gebildet sein, so dass die Drehrichtung als auch der Drehwinkel des Stellan- triebs ermittelt werden kann.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kombiniert die Steuerein- heit die beiden Steuersignale der Betätigungsmittel mit der vom Erfassungsmit- tel übermittelten absoluten Position des zu verstellenden Objekts. Abhängig von dieser absoluten Position sowie der durch die Steuersignale vorgegebenen Zielposition des zu verstellenden Objekts kann die Ansteuerung des Stellan- triebs durch die Steuereinheit gemäß einem zeitlichen und/oder örtlichen Ge- schwindigkeitsprofil erfolgen.

Ist der vorgegebene Verstellweg des zu verstellenden Objekts relativ groß, würde das Objekt zunächst mit der maximal zur Verfügung stehenden Ge- schwindigkeit und kurz vor Erreichen seiner Zielposition mit einer sukzessiv ver- ringerten Geschwindigkeit bewegt. Alternativ kann die Verringerung der Ge- schwindigkeit auch nach einer gewissen Verstellzeit erfolgen.

Diese dynamische Anpassung der Verstellgeschwindigkeit ist besonders vor- teilhaft, wenn die durch die Steuersignale vorgegebene Zielposition jenseits einer durch die Vorrichtung gegebenen Endposition des zu verstellenden Ob- jekts liegt. Zum einen kann die Steuereinheit dadurch verhindern, dass das Ob- jekt über eine Endposition hinausbewegt werden kann. Zum anderen kann ein geräuschvolles, mitunter die Vorrichtung beschädigendes Anschlagen des Ob- jekts mit unverminderter Geschwindigkeit an eine Endposition der Vorrichtung verhindert werden.

Ist jedoch der durch das zweite Betätigungsmittel vorgegebene Verstellweg re- lativ gering, so wird dies von der Steuereinheit als eine Feinpositionierung des zu verstellenden Objekts interpretiert. In diesem Fall wird der Stellantrieb mit seiner minimalen bzw. einer relativ geringen Geschwindigkeit angesteuert. So- mit wird es dem Benutzer ermöglicht, eine Feinpositionierung des zu verstellen- den Objekts in einer einfachen Art und Weise vorzunehmen.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Ansteuerung des Stellantriebs auch während der Betätigung des zweiten Betätigungsmittels dy- namisch angepasst werden. Ist die Verstellgeschwindigkeit des zweiten Betäti- gungsmittels zunächst relativ gering, so wird der Stellantrieb durch die Steuer- einheit zunächst mit einer relativ geringen Geschwindigkeit angesteuert.

Wird das zweite Betätigungsmittel jedoch während dieses Verstellprozesses mit einer größeren Verstellgeschwindigkeit durch den Benutzer betätigt, so ermittelt die Steuereinheit abhängig von der momentanen absoluten Position des zu verstellenden Objekts und von dem empfangenen Steuersignal eine größere Geschwindigkeit für den Stellantrieb, mit der dieser schließlich angesteuert wird. Somit wird einer fortlaufend variierenden Betätigung des Betätigungsele- ments durch den Benutzer in eine entsprechend variierende Ansteuerung des Stellantriebs umgesetzt.

Im Gegensatz zum Stand der Technik, der eine sequenzielle Verarbeitung der Steuersignale in der Steuereinheit vorsieht und der es nicht ermöglicht während der Ausführung einer Ansteuerung weitere Steuersignale zu empfangen bzw. diese zu verarbeiten, erfolgt hier die Ansteuerung des Stellantriebs zu jeder Zeit adaptiv an die Steuersignale der Betätigungsmittel. In dem die Steuereinheit permanent einer durch die Steuersignale vorgegebene Ziel-oder Sollposition mit der durch das Positionserfassungsmittel ermittelten Ist-Position des zu ver- stellenden Objekts vergleicht, kann eine auftretende Differenz zwischen Soll- und Ist-Position des zu verstellenden Objekts durch variable Anpassung der Verstellgeschwindigkeit durch die Steuereinheit minimiert werden.

Besonders hervorzuheben ist hierbei, dass die Steuersignale des ersten Betäti- gungsmittels stets eine höhere Priorität als die Steuersignale des zweiten Betä- tigungsmittels aufweisen. Da das Steuersignal des ersten Betätigungsmittels von der Betätigungszeit abhängt, wird der Stellantrieb sofort und für die Dauer der Betätigung des ersten Betätigungsmittels mit maximaler Geschwindigkeit angesteuert. Somit setzt bei Betätigung des ersten Betätigungsmittels eine so- fortige Positionierung des zu verstellenden Objekts mit maximaler Geschwin- digkeit ein, unabhängig von einem bereits verarbeiteten Steuersignal des zwei- ten Betätigungsmittels.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das erste Betätigungsmittel in Form eines Wipp-, Tast-, Schnapp-, Druck-oder Zugschal- ters ausgebildet. Bei Betätigung durch den Benutzer wird der Schalter in eine AN-Stellung gebracht. Solange der Schalter in dieser AN-Stellung ist, übermit- telt er Steuersignale an die Steuereinheit, die für die Fortdauer der Betätigung den Stellantrieb mit maximaler Geschwindigkeit ansteuert.

Dieser Schalter übernimmt im Wesentlichen die Funktion, den Stellantrieb mit einer möglichst großen Geschwindigkeit anzusteuern. Derartige Schalter finden standardmäßig zur Ansteuerung herkömmlicher Stellantriebe wie zum Beispiel für elektrische Fensterheber im Kraftfahrzeug Verwendung.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Stel- antrieb in einen Automatiklauf versetzt werden, welcher beispielsweise in einer "automatisch zu"bzw."automatisch auf"Funktion des Stellantriebs mündet.

Das heißt der Stellantrieb wird im Automatiklauf in eine definierte Endposition verfahren. Das Auslösen des Automatiklaufs kann sowohl mit Hilfe des ersten als auch mit Hilfe des zweiten Betätigungsmittels ausgelöst werden.

Zur Auslösung des Automatiklaufs mit Hilfe des ersten Betätigungsmittels ist dieses vorzugsweise mit verschiedenen Schaltebenen ausgebildet. Ein Verset-

zen des ersten Betätigungsmittels in eine entsprechende Schaltebene bewirkt schließlich einen Automatiklauf des Stellantriebs. Wird das erste Betätigungs- mittel wiederholt betätigt, während sich der Stellantrieb noch im Automatiklauf befindet, so kann dies zur Folge haben, dass der Automatiklauf abgebrochen wird, oder das der Automatiklauf abgebrochen und eine neue Aktion ausgelöst wird. Wird hingegen das zweite Betätigungselement während eines solchen Automatiklaufs betätigt, so wird keine weitere Aktion ausgelöst, d. h. die Betäti- gung des zweiten Betätigungselements wird ignoriert. Mit anderen Worten, das erste Betätigungsmittel hat Priorität gegenüber dem zweiten Betätigungsmittel Eine andere Möglichkeit eines solchen Automatiklaufs kann durch die Verste- lung des zweiten Betätigungsmittel realisiert werden, wobei eine bestimmte Soll-Position des Stellantriebs vorgegeben wird, in die das zu verstellende Ob- jekt zu bewegen ist. Wird während eines solch initiierten Automatiklaufs das erste Betätigungsmittel betätigt, so wird der Automatiklauf zu Gunsten des ers- ten Betätigungsmittel unterbrochen und eine dem ersten Betätigungsmittel ent- sprechende Aktion wird ausgelöst.

Wird hingegen während eines solch initiierten Automatiklaufs das zweite Betäti- gungsmittel wiederholt betätigt, so wird der Automatiklauf durch diese wieder- holte Betätigung beeinflusst, d. h. es wird beispielsweise die zu erreichende Soll-Position des Objektes nachgestellt oder der Automatiklauf sonst geeignet, beispielsweise hinsichtlich der Verstellgeschwindigkeit, beeinflusst.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Betätigungsmittel in Form eines Betätigungselements mit Dreh-oder Schiebe- funktion ausgebildet. Hierbei kann unabhängig von der Betätigungszeit ein Drehwinkel oder eine Verschiebestrecke vom Benutzer angewählt werden, die mit Hilfe der zu erzeugenden Steuersignale in der Steuereinheit in eine vorge- gebene Soll-Position des zu bewegenden Objekts umgesetzt werden. Zusätz- lich dazu kann eine Betätigungszeit des zweiten Betätigungsmittels zur Verste- lung eines Drehwinkels oder Verschiebewegs berücksichtigt werden. Aus dieser daraus resultierenden Verstellgeschwindigkeit des zweiten Betätigungsmittels

kann somit von der Steuereinheit eine Verstellgeschwindigkeiten für den Stel- antrieb generiert werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Betäti- gungsmittel in einem einzigen Betätigungselement integriert. So kann bei- spielsweise ein Dreh-oder Schiebeschalter in die Oberseite eines Wipp-, Tast- oder Schnappschalters eingebracht werden. Ein Niederdrücken oder Ziehen am Betätigungselement erzeugt somit ein zeitabhängiges Steuersignal, während ein Drehen oder Verschieben des Dreh-oder Schiebeschalters ein vom Grad der Verstellung abhängiges Steuersignal für die Steuereinheit erzeugt.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Betäti- gungsmittel als ein endlos drehbares Drehrad mit äquidistanten Raststellungen ausgebildet. Dreht der Benutzer an diesem Drehrad, so werden pro durchlaufe- ner Raststellung zwei elektrische Pulsfolgen als Steuersignal generiert. Die bei- den auf diese Weise erzeugten Pulsfolgen sind zeitlich zueinander versetzt, das heißt, sie sind zueinander phasenverschoben.

Mit Hilfe dieser Phasenverschiebung kann die Drehrichtung des Drehrades für die Steuereinheit codiert werden. Das Vorzeichen dieser Phasenverschiebung definiert somit die Drehrichtung des Rades. Wird die erste Pulsfolge zeitlich vor der zweiten Pulsfolge von der Steuereinheit detektiert, so wird dies beispiels- weise als Rechtslauf interpretiert. Im umgekehrten Fall, wenn die zweite Puls- folge vor der ersten Pulsfolge detektiert wird, so bedeutet dies eine linksläufige Drehrichtung. Dadurch, dass das Drehrad lediglich beim Durchlaufen einer Raststellung eine definierte Pulsfolge an die Steuereinheit abgibt, ist lediglich eine inkrementelle Drehung des Drehrades unabhängig von der absoluten Win- kelstellung des Drehrades für die Erzeugung von Steuersignalen ausschlagge- bend.

Die Soll-Position des zu verstellenden Objekts wird hierbei aus der Anzahl der durchlaufenen Raststellung, das heißt, aus der Anzahl der erzeugten elektri-

schen Pulse bestimmt. Ist hingegen eine dynamische Ansteuerung des Stellan- triebs erwünscht, so kann aus der absoluten Anzahl der erfolgten Pulse sowie deren Frequenz eine dynamische Verstellgeschwindigkeit für das zu positionie- rende Objekt ermittelt werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die von der Steuer- einheit erzeugten Ansteuersequenzen für den Verstellantrieb nach dem Puls- weitenmodulationsverfahren moduliert. D. h. der Stellantrieb ist durch die Steu- ereinheit mittels pulsweitenmodulierter Signale ansteuerbar. Ein Pulsweitenmo- dulationsmodul setzt diese von der Steuereinheit erzeugten Pulsfolgen in ana- loge Spannungssignale für den Antriebsmotor des Stellantriebs um. Dieses Modul zur Pulsweitenmodulation kann hierbei auch im Stellantrieb integriert sein.

Die Modulation eines analogen Spannungssignals nach dem Pulsweitenmodu- lationsverfahren basiert auf einer der Amplitude entsprechenden zeitlichen Un- terteilung des Signals im Rahmen einer vorgegebenen Taktfrequenz. Das puls- weitenmodulierte Signal hat hierbei nur zwei Zustände, welche hier als 0. und 1.

Zustand bezeichnet werden. Ein pulsweitenmoduliertes Signal, welches für die gesamte Dauer eines Taktintervalls im ersten Zustand ist, entspricht einer ma- ximalen Spannungsamplitude. Geht das Signal bereits nach der Hälfte eines Taktintervalls in den 0. Zustand über, so entspricht dies einem Spannungswert, der der Hälfte des Maximalwerts entspricht.

Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung zur Feinpositionierung eines Stellan- triebs für verschiedene Stellantriebe im Kraftfahrzeug verwendet werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient der Stellantrieb zum Antrieb eines elektrischen Fensterhebers oder eines Schiebedachs. Weitere Ausführungsformen beziehen sich auf elektrisch verstellbare Außenspiegel oder elektrisch verstellbare Fahrzeugsitze.

Insbesondere während des Fahrbetriebs bei teilweise geöffnetem Fenster ent- stehen in Abhängigkeit von der Öffnungsweite eines Fensters sowie von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs Luftverwirbelungen, die mitunter recht laute Geräusche im Fahrzeuginnenraum verursachen. Diese werden vom Insassen als unangenehm empfunden und könnten durch geringfügige Veränderung der Öffnungsweite des Fensters unterbunden werden. Während herkömmliche Schaltvorrichtungen für elektrische Fensterheber solch geringfügige Änderung der Fensteröffnung nicht ermöglichen, erlaubt die Erfindung ein gezieltes Ein- stellen beliebig kleiner Verstellwege des Fensters.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die von der Steuereinheit empfangenen Steuersignale nur dann in Ansteuerse- quenzen für den Stellantrieb umgesetzt, wenn verschiedene Freigabeelemente dies erlauben. Ein solches Freigabeelement kann zum Beispiel durch die Zün- dung oder durch einen Auswahiknopf des Automobils ausgeprägt sein.

Falls vom Hersteller oder vom Benutzer erwünscht, kann ein elektrischer Fens- terheber nur bei aktivierter Zündung des Kraftfahrzeugs betätigt werden. Eine ausgeschaltete Zündung würde somit das Öffnen oder Schließen eines Fens- ters verhindern. Ferner kann mit Hilfe entsprechender Freigabeelemente bei- spielsweise eine Kindersicherung auf einfachste Art und Weise implementiert werden. So kann die Ansteuerung eines oder mehrerer ausgewählter Fenster deaktiviert werden. Weiterhin können verschiedene Betriebsmodi der Steuer- einheit beispielsweise durch eine Bordelektronik angewählt werden, so dass verschiedene dynamische Verstellmodi des Fensters nur in gewissen Fahrsitua- tionen angewählt werden können. So könnte beispielsweise ein rasches voll- ständiges Öffnen des Fensters bei hoher Geschwindigkeit, was zu einer Ablen- kung des Insassen führen kann, verhindert werden.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit Be- zugnahme auf die Bezeichnungen näher erläutert. Es zeigen :

Figur 1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Feinpositionierung eines elektrischen Fensterhebers, Figur 2a ein erstes Diagramm eines vom Drehrad erzeugten Steuersignals, Figur 2b ein zweites Diagramm eines vom Drehrad erzeugten Steuersig- nals, Figur 3a eine perspektivische Ansicht eines bevorzugten, multifunktionalen Betätigungselements, Figur 3b ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform des multifunk- tionalen Betätigungselements, Figur 4 ein Flussdiagramm, welches die Erzeugung und Verarbeitung von Steuersignalen in einer ersten Ausführungsform beschreibt, Figur 5 ein Flussdiagramm, welches die Erzeugung und Verarbeitung von Steuersignalen nach einer zweiten Ausführungsform beschreibt, Figur 6a ein Diagramm eines pulsweitenmodulierten Signals, Figur 6b ein Diagramm eines entsprechenden analogen Spannungssignals.

Die Figur 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Feinpositionierung eines elektrischen Fensterhebers für ein Kraftfahrzeug. Hierbei sind zwei Betä- tigungselemente in Form eines Wipp-oder Tast-oder Schnappschalters 100 oder in Form eines Drehrads 102 unabhängig voneinander von einer Steuer- einheit 110 über elektrische Verbindungen 120 verbunden. Die Zündung des Kraftfahrzeugs 104, ein Auswahimodul 106 sowie weitere hier nicht explizit auf- geführte Module sind separat mit Hilfe elektrischer Verbindungen 120 mit der Steuereinheit 110 ebenfalls verbunden.

Der Wippschalter 100 und das Drehrad 102 sind in einem Multifunktionsschalter 108 integriert. Die Steuereinheit 110 ist mit einer elektrischen Verbindung 122 mit einem Pulsweitenmodulationsmodul 118 verbunden. Dieses wiederum ist mit einer elektrischen Verbindung 124 mit einem Stellantrieb 112 verbunden.

Der Stellantrieb 112 ist mit Hilfe einer mechanischen Kopplung 126 mit einem Fenster des Kraftfahrzeugs 114 verbunden. Ferner ist ein Positionssensor 116 am Stellantrieb 112 angeordnet. Schließlich ist der Positionssensor 116 mit Hil- fe einer weiteren elektrischen Verbindung 130 mit der Steuereinheit 110 ver- bunden.

Die Steuereinheit 110 beinhaltet ein Programmmodul 140, welches die durch die elektrischen Verbindungen 120 empfangenen Steuersignale in die durch die elektrische Verbindung 122 zu übermittelte Steuersequenzen umsetzt. Die vom Wippschalter 100 erzeugten ersten Steuersignale sind von der Betätigungszeit des Wippschalters 100 abhängig. Diese ersten Steuersignale werden über die elektrische Verbindung 120 an die Steuereinheit übermittelt, welche dieses ers- te Steuersignal in ein pulsweitenmoduliertes Signal umsetzt und das Pulwei- tenmodulationsmodul 118 mit Hilfe der elektrischen Verbindung 122 weitergibt.

Das Pulsweitenmodulationsmodul 118 transformiert das über die elektrische Verbindung 122 eingegangene elektrische Signal in ein analoges Spannungs- signal für den Stellantrieb 112, welches über die elektrische Verbindung 124 an den Stellantrieb 112 übermittelt wird. Gemäß diesem analogen Spannungssig- nal bewegt der Stellantrieb 112 mittels einer mechanischen Kopplung 126 das Fenster des Kraftfahrzeugs 114.

Der Positionssensor 116 ermittelt mit Hilfe von Hall-Sensoren die Drehge- schwindigkeit als auch Drehposition des Stellantriebs 112 und gibt diese Positi- on bzw. Geschwindigkeit in Form von elektrischen Signalen mittels der elektri- schen Verbindung 130 an die Steuereinheit 110 weiter. Hat der Positionssensor 116 beispielsweise ermittelt, dass sich das Fenster 114 in einer Endposition

befindet, so wird der Verstellvorgang durch die Steuereinheit 110 sofort unter- brochen. Die Steuereinheit 110 gewährleistet, dass das Fenster 114 nur für die Dauer der Betätigung des Wippschalters 100 mit einer maximal zur Verfügung stehenden Geschwindigkeit des Stellantriebs 112 bewegt wird.

Im Betrieb kann der Insasse den Wippschalter 100 betätigen, um das Fenster 114 mit einer maximalen Verstellgeschwindigkeit zu verstellen. Sobald der Wippschalter 100 vom Benutzer nicht mehr betätigt wird, werden keine Steuer- signale für die Steuereinheit 110 erzeugt und demzufolge werden von der Steu- ereinheit keine weiteren Ansteuersequenzen für den Stellantrieb 112 bzw. An- steuersequenzen für das Pulsweitenmodulationsmodul 118 erzeugt : Das Fens- ter 114 wird somit in der erreichten Position stehen bleiben.

Betätigt der Benutzer das Drehrad 102, so erzeugt dies ein zweites Steuersig- nal, welches aus zwei zueinander phasenverschobenen Pulsfolgen besteht, die mit Hilfe der elektrischen Verbindung 120 an die Steuereinheit 110 übergeben werden. Aus dem Vorzeichen der Phasenverschiebung zwischen den beiden Steuersignalen kann die Steuereinheit 110 die gewünschte Verstellrichtung er- mitteln.

Ferner ermittelt sie aus der Anzahl der eingehenden Pulse einen vorgesehenen Verstellweg für das Fenster. Weiterhin kann die Steuereinheit aus der Frequenz der eingehenden Pulsfolgen eine Verstellgeschwindigkeit für den Stellantrieb ermitteln. Abhängig von einem durch das Programmmodul 140 einzustellenden Betriebsmodus der Steuereinheit 110, kann das in der Steuereinheit 110 einge- gangene zweite Steuersignal beliebig verarbeitet werden.

So kann beispielsweise das Fenster 114 mit einer minimalen, konstanten Ver- stellgeschwindigkeit bewegt werden. Hierbei ist die Anzahl der vom Drehrad 102 erzeugten elektrischen Impulse proportional zum vorgesehenen Verstell- weg des Fensters 114.

Ferner kann auch die Geschwindigkeit mit der das Drehrad 102 betätigt wird, berücksichtigt werden. Dieser Geschwindigkeit, bzw. der Frequenz der somit vom Drehrad erzeugten elektrischen Pulsfolge kann die Steuereinheit 110 eine bestimmte Verstellgeschwindigkeit des Fensters 114 zuordnen.

Weiterhin kann in Abhängigkeit der vom Positionssensor 116 ermittelten Positi- on des Fensters 114 eine dynamische Verstellgeschwindigkeit durch die Steu- ereinheit 114 realisiert werden. Verschiedene Verstellwinkel sowie verschiede- ne Verste ! ! geschwindigkeiten des Drehrads 102 können somit beliebig in ver- schiedene Verstellpositionen, Verstellgeschwindigkeiten oder Verstellfunktionen des Fensters 114 übertragen werden.

Die vom Wippschalter 100 erzeugten ersten Steuersignale haben gegenüber denen vom Drehrad 102 erzeugten zweiten Steuersignale eine höhere Priorität für die Steuereinheit 110. Somit kann einer durch das Drehrad 102 versehent- lich erfolgter Betätigung, welche von der Steuereinheit 110 als vollständiges Öffnen oder Schließen des Fensters interpretiert wird, durch Betätigen des Wippschalters 100 sofort unterbunden werden. Trotz verschiedener Betriebs- modi, bei denen der Stellantrieb 112 von einer Betätigungszeit des Drehrads 102 entkoppelt ist, kann der Benutzer mit Hilfe des Wippschalters 100 direkt und sofort manuell in den Verstellmechanismus des Fensters 114 eingreifen.

Figur 2a zeigt ein erstes Diagramm von Steuersignalen, die vom Drehrad 102 erzeugt werden. Der Drehwinkel des Drehrads ist hierbei horizontal und die Amplitude der Steuersignale vertikal aufgetragen. Die vertikalen Markierungen entlang der horizontalen Achse symbolisieren die einzelnen Raststellungen des Drehrads. Wird das Drehrad vom Benutzer in eine rechtsläufige Richtung be- wegt, so wird ein erstes Signal 200 um eine halbe Raststellung vor einem zwei- ten Signal 202 erzeugt.

Figur 2b zeigt den entgegengesetzten Fall einer linksläufigen Drehung des Drehrads. Hierbei erfolgt die Pulsfolge des zweiten Signals 202 um eine halbe

Raststellung vor der Pulsfolge des ersten Signals 200. Aufgrund der Phasen- verschiebung zwischen dem ersten Signal 200 und dem zweiten Signal 202 kann die Steuereinheit 110 die Drehrichtung für den Stellantrieb ermitteln.

Figur 3a zeigt eine Skizze einer möglichen Ausführungsform eines multifunktio- nalen Betätigungselements 300. Das Betätigungselement 300 fungiert hier ent- weder als Wipp-oder Tast-oder Schnappschalter. Der Wipp-oder Tast-oder Schnappschalter 300 ist hierbei auf einer Wippachse 304 gelagert. Durch Drü- cken oder Ziehen des Benutzers am Schalter 300 werden elektrische Kontakte geschlossen oder geöffnet, so dass ein entsprechendes erstes Steuersignal an die Steuereinheit 110 übermittelt wird. In der Oberseite des Schalters 300 ist ein Drehrad 302 integriert, welches bei einer Drehung durch den Benutzer zweite Steuersignale an die Steuereinheit 110 übermittelt.

Figur 3b zeigt eine weitere Ausführungsform des multifunktionalen Betätigungs- elements 310. Dieses besteht aus zwei Tasten 314 und 316 sowie einem Dreh- rad 312. Durch Drücken der Taste 316 wird eine Aufwärtsbewegung der Fens- terscheibe und durch Drücken der Taste 314 eine Abwärtsbewegung der Fens- terscheibe initiiert. Das Drehrad 312 ist hier ähnlich wie in Figur 3a ausgebildet.

Das Drehrad 312 ist endlos drehbar und verfügt über äquidistante Raststellun- gen. Durch inkrementelle Drehung erzeugt es die in Figur 2a und Figur 2b skiz- zierten ersten und zweiten Signale 200 bzw. 202, die in die Steuereinheit 110 eingespeist werden.

Figur 4 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Erzeugung und Verarbeitung von Steuersignalen beschreibt. Die beiden Schritte 400 und 402 stehen hierbei je- weils für die Betätigung eines ersten Schalters 400 oder für die Betätigung ei- nes zweiten Schalters 402.

Schalter 1 entspricht hierbei dem vorbezeichneten Wipp-oder Tast-oder Schnappschalter, welcher ein seiner Betätigungszeit t entsprechendes Steuer- signal erzeugt. Schalter 2 entspricht hier dem vorbezeichneten Drehrad, das ein

Steuersignal erzeugt, welches aus zwei verschiedenen Pulsfolgen besteht. Die- ses Steuersignal gibt einen Drehwinkel W sowie eine Verstellgeschwindigkeit des Drehrads V an. Die Betätigung des ersten Schalters 400 ist mit einem Schritt 406 verbunden und die Betätigung des zweiten Schalters 402 ist mit ei- nem Schritt 408 verbunden. Beide Schritte 406 und 408 werden innerhalb der Steuereinheit 404 ausgeführt.

Die Schritte 406 sowie 408 berechnen ein bestimmtes Pulsweitenmodulations- verhältnis, welches in einem weiteren Schritt 410 in ein analoges Spannungs- signal U (t) übertragen wird. In einem weiteren Schritt 412 wird der Stellantrieb mit dem Spannungssignal U (t) betrieben. Aus der im Schritt 400 ermittelten Zeitdauer t wird im Schritt 406 ein derartiges Pulsweitenmodulationsverhältnis berechnet, so dass der Stellantrieb im Schritt 412 mit dem maximal zur Verfü- gung stehenden Spannungssignal U-Max für eine Zeitdauer von t betrieben wird. Im Schritt 408 wird ausgehend von dem in Schritt 402 ermitteltem Winkel W und einer ermittelten Verstellgeschwindigkeit V ein Pulsweitenmodulations- verhältnis berechnet.

Ferner können mit Hilfe der Pulsweitenmodulation eventuell auftretende Schwankungen des Betriebsspannung des Stellantriebs ausgeglichen werden.

Derartige Schwankungen der Betriebsspannung des Kraftfahrzeugs können besonders bei extremen externen Bedingungen auftreten. Sinkt oder steigt die Betriebsspannung des Kraftfahrzeugs, so kann das Pulsweitenmodulationsmo- dul 118 als auch die Steuereinheit 110, die Ansteuersequenzen für den Stellan- trieb 126 entsprechend anpassen, so dass dieser unabhängig von der Betriebs- spannung des Kraftfahrzeugs eine unveränderte Ansteuerung erfährt und der Benutzer etwaige Betriebsspannungsunterschiede nicht bemerkt.

Entsprechend dem eingestellten Betriebsmodus der Steuereinheit 404 wird ein Spannungssignal U sowie eine Zeitdauer t berechnet. Hierbei kann U ein über die Zeitdauer t konstanten Wert annehmen oder U kann eine mit der Zeit t vari- ierende Funktion U (t) sein. Das in Schritt 408 ermittelte Pulsweitenmodulations-

verhältnis wird im Schritt 410 in ein analoges Spannungssignal U (t) transfor- miert und schließlich im Schritt 412 an den Stellantrieb weitergegeben.

Figur 5 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Erzeugung eines Steuersignals und dessen dynamische Umsetzung in eine Ansteuersequenz für den Stellan- trieb zeigt. Im Schritt 500 wird ein erfindungsgemäßer Drehschalter um einen Winkel W mit einer Verstellgeschwindigkeit V2 bewegt. Die beiden Parameter W und V2 werden in einem nächsten Schritt 504 zur Berechnung einer Soll- Position SP verwendet. Die Soll-Position SP wird dann an Schritt 506 weiterge- geben.

Im Schritt 506 wird die Differenz dieser Soll-Position SP mit einer Ist-Position des Stellantriebs IP gebildet. Überschreitet die Differenz zwischen IP und SP betragsmäßig einen Schwellwert, so wird mit Schritt 510 fortgefahren. Ist die Differenz zwischen IP und SP kleiner als der Schwellwert SW, so wird mit Schritt 508 fortgefahren.

Im Schritt 508 wird eine konstante Verstellgeschwindigkeit für den Stellantrieb eingestellt. Im Schritt 510 wird hingegen eine dynamische Verstellgeschwindig- keit für den Stellantrieb eingestellt. Nach Schritt 508 als auch nach Schritt 510 erfolgt Schritt 514. In Schritt 514 wird das Pulsweitenmodulationsverhältnis ausgehend von den in Schritten 508 oder 510 bestimmten Geschwindigkeiten und des in Schritt 500 bestimmten Verstellwinkels W ermittelt. Weiterhin wird in Schritt 514 ein analoges Spannungssignal U (t) für die Zeitdauer t berechnet.

Das Spannungssignal U (t) wird für die Zeitdauer t im Schritt 516 an den Stellan- trieb übermittelt. Im Schritt 518 wird schließlich das zu verstellende Objekt mit der berechneten Verstellgeschwindigkeit V und berechneten Zeitdauer t in vor- gegebener Weise verstellt.

Ausgehen von der vom Schritt 516 ausgehenden Verstellung wird in Schritt 512 die Ist-Position des Stellantriebs ermittelt. Im Schritt 506 wird die aus Schritt 512 ermittelte Ist-Position mit der durch Schritt 504 gegebenen Soll-Position

des Stellantriebs verglichen. Im Schritt 506 wird hierzu wiederum die Differenz zwischen Ist-Position IP und der Soll-Position SP ermittelt. Durch Vergleich die- ser Differenz mit dem vorbestimmten Schwellwert werden wiederum die Schritte 508 oder 510 eingeleitet. Das Verfahren fährt so lange in dieser beschriebenen Weise fort, bis die in Schritt 512 berechnete Ist-Position des Fensters IP mit der in Schritt 504 berechneten Soll-Position SP übereinstimmt. Die Schritte 504, 506,508 sowie 510 finden innerhalb der Steuereinheit 502 statt.

Figur 6a zeigt ein Diagramm, welches ein pulsweitenmoduliertes Signal be- schreibt. Das entsprechende analoge Spannungssignal ist hingegen in Figur 6b gezeigt. Einzelne Pulse des pulsweitenmodulierten Signals sind mit 600,602, 604,606 und 608 bezeichnet. Das pulsweitenmodulierte Signal ist ferner in sie- ben Zeitintervalle mit einer Breite von t0 unterteilt. Die zeitliche Länge eines Pulses im Vergleich zu den Zeitintervallen bestimmt hierbei die Amplitude des analogen Spannungssignals.

Der Puls 600 ist beispielsweise genauso lang wie eines der Zeitintervalle. Folg- lich wird der Puls 600 für die Dauer der ersten beiden Zeitintervalle in ein Span- nungssignal 610 mit maximaler Amplitude interpretiert. Ein zeitlich etwas ver- kürzter Puls 602 ist einer entsprechend etwas geringeren Amplitude 612 zuzu- ordnen. Ähnliches gilt für die sukzessive verkürzten Pulse 604,606 und 608, die den sukzessiv abnehmenden Spannungsamplituden 614,616 und 618 zu- zuordnen sind.

Bezugszeichenliste Wipp-/Tast-/Schnappschalter 100 Drehrad 102 Zündung 104 Auswahimodul 106 Multifunktionsschalter 108 Steuereinheit 110 Stellantrieb 112 Fenster 114 Positionssensor 116 Pulsweitenmodulationsmodul 118 elektrische Verbindung 120 elektrische Verbindung 122 elektrische Verbindung 124 mechanische Kopplung 126 elektrische Verbindung 130 Programmmodul 140 erstes Signal 200 zweites Signal 202 <BR> <BR> Wipp-/Tast-/Schnappschalter 300 Drehrad 302 Wippachse 304 multifunktionales Betätigungselement 310 Drehrad 312 Taste 314 Taste 316