CN108120367A - 用于检测机动车辆座椅的位移位置的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
描述了一种用于检测车辆座椅的位移位置的方法,当移动车辆座椅时,使用磁场敏感传感器装置监测一个磁场分量的变化并且根据由传感器装置产生的输出信号而得出关于车辆座椅的调节位置的结论。磁场敏感传感器装置相对于测量部段(9)在至少一个铁磁部件(2、94)的附近处被移动,测量部段(9)平行于车辆座椅的一个位移方向延伸并且具有至少对应于车辆座椅的最大位移长度的长度。这样,使用磁场敏感装置在测量部段的对应于车辆座椅的位移位置的位置处检测磁场的磁场强度的绝对值,其磁场强度沿着测量部段(9)的纵向延伸基本上连续改变。然后,检测的磁场强度转换为车辆座椅的绝对位移位置。还描述了适于实现本发明中所述的方法的装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于检测根据权利要求1的前序部分的机动车辆座椅的位移位置的方法。本发明还涉及一种适用于实现本发明中所要求保护的方法的装置。
背景技术
机动车辆——特别是客车——正在越来越多地配备诸如前部、侧部、膝盖和头部安全气囊的安全装置。这种安全装置被设计成在发生碰撞时保护乘客并减少其受伤的风险。安全气囊必须在很短的时间间隔内展开并且膨胀。为此,使用***性地填充安全气囊并允许其从车辆内部的相应封闭件中出来的推进剂填料。安全气囊的布置及其尺寸的选择折中考虑了车辆乘客的不同体型和不同重量。在前安全气囊中,通常还可以根据机动车辆乘客的座椅位置来将安全气囊膨胀到不同程度。因此,与较小体型的乘客已经将座椅移动到更靠近仪表板的位置的情况相比,对于座椅被相应地定位在离仪表板较远的大体型乘客,前安全气囊将更加显著地膨胀。这是为了防止位于靠近仪表板的车辆乘客受到充满能量而膨胀的安全气囊的动能的伤害而设计的。通过点燃分等级的量的推进剂来相应地控制安全气囊的膨胀能量。为了控制安全气囊的膨胀能量,因此期望了解车辆座椅距仪表板的距离。
因此,在过去已经有各种用于确定车辆座椅的位置的机械和机电***。然而,机械和机电检测器***对磨损敏感并且当调节车辆座椅时可能导致不愉快的、不期望的噪音。
在增加自动化的过程中,机动车辆越来越多地配备了承担早期的机械和机电传感器设备的功能的电气和电子部件。因此,现有技术已经公开了接近型传感器设备,利用该种传感器设备可以检测两个彼此可相对移动的部件的相对位置以便从中产生相应的控制信号。在车辆座椅的情况下,可以相对于彼此移动的部件例如是安装在车辆地板上的底部轨道和牢固地接合至车辆座椅并且可以沿着底部轨道线性移动的顶部轨道。通常,两个轨道——具体是下轨道和上轨道——总体称为座椅轨道。为了能够确定两个轨道的相对位置,例如可以将磁条附接在导轨上,连接至座椅轨道的霍尔传感器可以沿着该磁条移动。如US-4,909,560中所述的磁条可以沿其纵向延伸方向多次改变其极性。在沿着磁条的相对位移中,根据刚检测到的磁极,霍尔传感器的输出信号改变。这样能够对车辆座椅的相对位置进行增量式检测。然而,为了确定车辆座椅的绝对位移位置,必须确定测量的初始点。由于在现代机动车辆中,当点火开关关闭时,所有车载电子设备也与电源断开连接,所以该“零点信息”通常不会保留。因此,在现有技术的该***中,每当开启车辆点火开关时,需要重新初始化传感器装置以确定车辆座椅的位移的初始位置。
从DE-10136 820中知道的基于霍尔传感器的位置传感器允许根据车辆座椅与仪表板的小或大的距离识别前方和后方两个座椅位置。为了获得可以被评估的并且尽可能大的霍尔传感器信号,上述两份文献建议保持磁极与霍尔传感器表面之间的距离尽可能小。然而,结合常规的生产和安装公差,这可能导致在座椅轨道移动时霍尔传感器和其壳体相对于导轨摩擦。除了不期望地产生噪声和增加位移阻力之外,这种摩擦接触可能导致传感器***的损坏和故障。使用现有技术的这种传感器装置不能确定车辆座椅的绝对位移。
JP 2003-227703公开了一种安装在座椅轨道上并且监测安装在导轨上的扫描薄板(scanning sheet)的传感器装置。这种传感器装置包括安装有壳体的霍尔传感器、偏置磁体和通量集中薄板。例如,壳体具有带有用于待监测的扫描薄板的接收间隙的U形形状。霍尔传感器、偏置磁体和通量集中薄板可以被定位在接收间隙的两侧。一种替代方案要求传感器装置的所有部件被定位在接收间隙的一侧。通量集中薄板用于将磁通量集中在霍尔传感器上并且还意图屏蔽外部磁场的破坏性影响。当车辆座椅从“后方”位置移动到“前方”位置时,扫描薄板行进到传感器装置的壳体的接收间隙中。以这种方式,霍尔传感器改变磁通量并产生可以分配给一个座椅位置的信号。这种传感器装置的缺点在于用于传感器装置的壳体相对较大并且相对于扫描薄板必须被非常精确地定位。扫描薄板也必须独立地安装在导轨上,这提高了安装成本。利用这种传感器装置仅可以检测车辆座椅的位置的两种状态——具体为前方或后方的两种状态。利用这种传感器装置不可能绝对确定车辆座椅的位移路径。
发明内容
因此,本发明的目的是消除已知传感器装置的缺点。将设计一种用于检测车辆座椅的绝对位移位置的装置,该装置具有紧凑的构造并且允许不受阻碍地调节车辆座椅的位置。该装置是耐用的并且很大程度上是无磨损的。该传感器装置结构简单、经济并且允许简单安装。还将设计一种用于检测车辆座椅的绝对位移位置的方法,该方法传递尽可能精确的关于车辆座椅的位移路径的信息以便在此基础上能够控制例如安全气囊的膨胀的程度。该方法应该简单且可靠地实现并且应该尽可能精确地再现车辆座椅的位移位置而不依赖于传感器装置的初始化。
如独立权利要求1中所限定的用于检测车辆座椅的位移位置的方法中实现了本发明中所主张的这些目的。适用于实现本发明中所要求保护的方法的装置是设备的独立权利要求的主题。本发明的开发和/或有利的方案是相应的方法和装置的从属权利要求的主题。
在由本发明所提议的用于检测车辆座椅的位移位置的方法中,当车辆座椅正在移动时,使用磁场敏感传感器装置来监测一个磁场分量的变化并且根据由传感器装置产生的输出信号得出关于车辆座椅的调节位置的结论。磁场敏感传感器装置相对于测量部段在至少一个铁磁部件的附近处移动,其中,测量部段平行于车辆座椅的一个位移方向延伸并且具有至少对应于车辆座椅的最大位移长度的长度。使用磁场敏感装置在测量部段的对应于车辆座椅的位移位置的位置处检测磁场的磁场强度的绝对值,其中,磁场的磁场强度沿着测量部段的纵向延伸而基本连续地改变。然后将检测到的磁场强度转换为车辆座椅的绝对位移位置。
本发明中所要求保护的方法与现有技术的方法不同之处在于:沿着对应于位移路径的测量部段,在车辆座椅的位移位置处检测磁场的绝对值并将其直接转换为车辆座椅的绝对位移位置。为此,磁场敏感装置可以由制造商设置一次以达到车辆特定状态,例如一个座椅轨道与仪表板的距离、位移距离的长度、沿着测量部段的磁场强度的最小值和最大值。已经调整过一次而达到特定车辆状态的磁场敏感装置通常在其安装之后不需要再被初始化。在启动车辆点火之后立即可获得经由检测到的绝对磁场强度而确定的车辆座椅的绝对调节位置。关闭车载电子设备对重新启动车载电子设备后立即重新采取的绝对测量没有影响。因此,关于车辆座椅的有效、绝对位移位置的信息是连续可获得的,例如以便控制在机动车辆中的安全气囊的膨胀程度。与已知的方法相比,不只是确定了车辆座椅的——具体是前方和后方——两个位置。本发明所要求保护的方法还允许在由磁场强度和磁场敏感装置规定的分辨率的范围内确定车辆座椅的绝对位移位置。分辨率精度可以例如小于20mm。
在该方法的一种方案中,使用沿着测量部段定位的至少一个永磁体可以沿着测量部段产生磁场。在这情况下,可以使用霍尔传感器检测磁场强度,其中,霍尔传感器的至少一个磁场敏感测量表面被所产生的磁场的场线基本垂直地穿透。具有不同磁场强度的永磁体是可用的。可以用于本发明所要求保护的方法的永磁体具有例如从0.3T至1.5T的磁通密度。通过使用永磁体,可以独立于能源而产生沿着测量部段施加的磁场。不同型号和灵敏度的霍尔传感器是可用的。它们是长寿命的、耐用的并且可靠的。例如,差分霍尔传感器也可用于排除设计引起的破坏性影响。
在基于使用霍尔传感器的方法的另一种方案中,可以使用被定位在测量部段的端部区域上的两个永磁体来产生沿着测量部段的磁场。这两个永磁体被定位成使得它们以彼此相反的磁极与两个铁磁部件邻接。利用霍尔传感器可以在两个铁磁部件之间的纵向间隙中检测磁场强度。位于测量部段的端部区域上的两个永磁体在纵向间隙中产生磁场,该磁场的磁场强度首先从一个永磁体开始沿着测量部段而基本连续减小。在通常大约位于测量部段的一半的区域中,由于第二永磁体的相反的极性,因此磁场强度的矢量反转其方向,并且由霍尔传感器测量的磁场强度变为负。霍尔传感器沿着测量部段越靠近第二永磁体,检测到的绝对磁场强度变得“越负”。(随着霍尔传感器与第二永磁体的距离减小,磁场强度的绝对值增加)。因此,通过在沿着测量部段的两个铁磁部件之间的纵向间隙中的霍尔传感器可以检测在车辆座椅的相应位移位置处的磁场强度的绝对值。已经被调整到机动车辆的相应状态的霍尔传感器可以将检测到的磁场强度直接转换为关于车辆座椅的绝对位移位置的信息。
该过程的另一种方案可以规定在车辆座椅的位移中霍尔传感器在纵向间隙中被相对移动,其中,纵向间隙由基本上彼此平行延伸并且形成测量部段的侧边界并被固定至用于车辆座椅的座椅轨道的顶部轨道或底部轨道的两个薄板——优选钢板——界定。在这种方案中,霍尔传感器和测量部段形成可以紧固至座椅轨道的独立结构单元。
在该方法的另一种方案中,当车辆座椅被移动时,霍尔传感器在纵向间隙中相对移动,其中,纵向间隙一方面由座椅轨道的顶部轨道或底部轨道界定并且另一方面由基本上平行于顶部轨道或底部轨道延伸的铁磁薄板——优选钢板——界定,铁磁薄板形成用于测量部段的侧边界。在该方法的这种方案中,座椅轨道的两个轨道中的由铁磁材料构成的一者——具体为顶部轨道或底部轨道——形成用于测量部段和纵向间隙的两个边界轨道中的一者。两个在极性上彼此相反的永磁体被定位在测量部段的端部区域上并且与座椅轨道的顶部轨道或底部轨道以及由测量部段的侧边界形成的铁磁薄板邻接。
在本发明中所要求保护的方法的另一种方案中,磁场可由被定位成相对于霍尔传感器静止的永磁体产生。此处可以通过沿着测量部段而基本连续地改变永磁体与铁磁部件之间的距离,从而基本连续地改变由霍尔传感器沿着测量部段检测的磁场强度。在这种方案中,永磁体和霍尔传感器被定位成彼此相对静止并且可以沿着测量部段一起相对移动。
在这种方法的一种方案中,霍尔传感器和被定位成相对于霍尔传感器静止的永磁体可以在纵向间隙中一起相对移动,其中,纵向间隙一方面由座椅轨道的顶部轨道或底部轨道界定并且另一方面由形成用于测量部段的侧边界且与永磁体的距离沿着测量部段连续地改变的铁磁薄板界定。被定位成相对于霍尔传感器静止的永磁体的磁场受到铁磁薄板的影响。铁磁薄板的作用随着薄板与永磁体的距离的增加或减小而连续地变化。以这种方式,磁场强度或磁通量通过霍尔传感器的磁场敏感测量表面而改变,利用霍尔传感器又可以将相应检测到的绝对磁场强度转换成关于车辆座椅的绝对位移位置的信息。
在一种替代方案中,霍尔传感器和被定位成相对于霍尔传感器静止的永磁体可以沿着座椅轨道的铁磁性顶部轨道或铁磁性底部轨道相对移动,使得永磁体与座椅轨道的顶部轨道或底部轨道之间的距离在测量部段的区域中被基本连续地改变。在这种方案中,霍尔传感器和永磁体平行于铁磁性座椅轨道的纵向延伸而移动。沿着测量部段,座椅轨道的顶部轨道或底部轨道被制成使得相应轨道至永磁体的距离连续改变,特别是增加或减少。这可以例如通过在相应轨道的外表面上的沿着测量部段连续改变的材料涂层进行,该表面面向霍尔传感器和被定位成静止的永磁体。可替代地,沿着测量部段连续地改变壁厚的轨道也可以被安装在相应轨道的外表面上,该轨道的表面面向霍尔传感器和被定位成静止的永磁体。
不管在永磁体和相应轨道之间的距离的连续变化的转换,霍尔传感器和被定位成相对于霍尔传感器静止的永磁体可以沿着平行于位移方向延伸并且形成测量部段的侧边界的导轨相对移动。
在该方法的所有方案中,霍尔传感器可以安装在座椅轨道的顶部轨道上并且可以在车辆座椅被移动时相对于固定安装在座椅轨道的底部轨道上的测量部段移动。霍尔传感器和测量部段的这种布置在大部分的已知车辆类型中允许简单安装并且可以容易地被实现。
该方法的另一种方案可以规定由传感器装置——特别是霍尔传感器——产生的测量信号被线性化以用于车辆座椅的绝对位移位置的评估和分配。相应的线性化算法已经从现有技术知道了很长时间并且可以针对所使用的传感器类型优化相应的线性化算法。
适用于实现本发明所要求保护的用于检测车辆座椅的位移位置的方法的装置具有磁场敏感传感器装置和用于产生磁场的至少一个永磁体,其中,可以利用磁场敏感传感器装置检测磁场沿着车辆座椅的位移长度的变化以从传感器装置的输出信号得出关于车辆座椅的调节位置的结论。在本发明中所要求保护的装置中,在包括顶部轨道和底部轨道的一个座椅轨道上具有长度至少对应于车辆座椅的最大位移长度的测量部段。磁场敏感传感器装置在车辆座椅被移动时可以相对于测量部段的纵向延伸而被移动。利用至少一个永磁体可以沿着测量部段产生磁场并且磁场沿着测量部段具有基本连续地变化的磁场强度。磁场敏感装置在车辆座椅的一个位移位置处检测磁场强度的绝对值。磁场强度的绝对值的信息可以被转换为车辆座椅的绝对位移位置。
在本发明中所要求保护的装置的一种方案中,磁场敏感传感器装置被制成具有至少一个磁场敏感测量表面的霍尔传感器。霍尔传感器可以相对于沿着测量部段产生的磁场定位,使得其磁场敏感测量表面受到磁场的场线的基本垂直地冲击。以这种方式,霍尔传感器可以产生尽可能大的输出信号。
在本发明的另一种方案中,在测量部段的端部上可以有两个永磁体,两个永磁体定位成使得它们以两个彼此相反的磁极与铁磁部件邻接。两个铁磁部件界定纵向间隙,其中,纵向间隙形成测量部段并且霍尔传感器可以在其中被相对移动。这种所定义的装置是耐用的并且确保霍尔传感器沿着测量部段的均匀的相对线性可调性。
测量部段可以制成为单独的部件,其中,纵向间隙由两个薄板——优选钢板——界定,两个薄板基本上彼此平行延伸且形成测量部段的侧边界并且被紧固至座椅轨道的顶部轨道或底部轨道。霍尔传感器被布置成使得其伸入纵向间隙中或者其磁场敏感测量域完全位于纵向间隙内。这种布置可以很大程度上屏蔽外部磁干扰场。
本发明中所要求保护的装置的另一种方案可以规定两个铁磁部件中的一者由座椅轨道的顶部轨道或底部轨道形成并且第二个铁磁部件由基本上平行于顶部轨道或底部轨道延伸的铁磁薄板——优选钢板——形成。铁磁薄板形成用于测量部段的侧边界。在该方案中,铁磁性材料制成的顶部轨道或底部轨道被用作测量部段的纵向间隙的侧边界。以这种方式,可以省略侧边界薄板中的一者。极性彼此相反的两个永磁体被定位在测量部段的端部区域上并与座椅轨道的顶部轨道或底部轨道以及形成测量距离的侧边界的铁磁薄板邻接。纵向间隙中的磁场特性对应于上述特性。
在本发明中所要求保护的装置的另一种方案中,至少一个永磁体可以相对于霍尔传感器被定位成静止。一个铁磁部件沿着车辆座椅的位移距离定位,使得其与永磁体的距离沿着测量部段基本上连续地改变。在从测量部段的一个端部到测量部段的另一端部的相对位移中,铁磁部件与永磁体的距离可以改变例如7mm至15mm,优选地大约为10mm。铁磁部件与永磁体的距离的连续变化改变了部件对磁场特性的影响。因此,当车辆座椅被移动时,被定位成相对霍尔传感器静止的永磁体的磁场的磁场强度和磁通量也改变,其中,该磁场通过并遭遇霍尔传感器的磁场敏感测量域。由霍尔传感器检测磁场的绝对值并将其转换为车辆座椅的位移位置的绝对值。
在本发明的一种方案中,影响永磁体的磁场强度的部件可以是形成测量部段的侧边界的并且具有与永磁体沿着测量部段连续改变的距离的铁磁薄板。被定位成相对于壳体静止的永磁体的磁场受到以倾斜平面的方式安装的铁磁薄板的影响。铁磁薄板的影响随着薄板与永磁体的距离的增加或减小而连续地改变。以这种方式,通过霍尔传感器的磁场敏感测量表面来改变磁场强度或磁通量,从而可以将相应的检测到的绝对磁场强度转换为关于车辆座椅的绝对位移位置的信息。例如,将铁磁薄板安装在底部轨道上。然后将霍尔传感器和永磁体定位在顶部轨道上。但是铁磁薄板也可以接合至顶部轨道。然后将霍尔传感器和永磁体安装在底部轨道上。
在另一种方案中,霍尔传感器和被定位成相对于霍尔传感器静止的永磁体可以被布置成使得它们可以沿着座椅轨道的铁磁顶部轨道或铁磁底部轨道相对移动,永磁体与座椅轨道的顶部轨道或底部轨道具有在测量部段的区域中基本连续地改变的距离。为此,例如在顶部轨道或底部导轨的外表面上可以有沿着测量部段连续改变的——特别是增加或减少——的材料涂层,其中,该表面面向霍尔传感器和被定位成静止的永磁体。可替代地,沿着测量部段在面向霍尔传感器和被定位成静止的永磁体的相应导轨的外表面上还可以有连续改变的壁厚的轨道。
在本发明中所要求保护的装置的另一种方案中,可以有平行于位移方向延伸的导轨并且沿着该导轨霍尔传感器和静止的永磁体可以被相对移动。导轨可以形成测量部段的侧边界并且其由不会对永磁体的磁场产生不利影响的例如塑料的材料构成。
霍尔传感器可以被安装在座椅轨道的顶部轨道上,与此同时测量部段可以被定位在座椅轨道的底部轨道上。当然,相反的安装也是可以的。
本发明的其它优点和特征将从以下对本发明中所要求保护的装置的示例性实施方式的示意图的描述而变得很明显。示意图不是成比例的。
附图说明
图1示出了用于检测车辆座椅的位移位置的装置的第一示例性实施方式的立体图;
图2示出了具有所示的霍尔传感器的测量部段的立体示意图;
图3示出了测量部段的平面图;
图4示出了用于检测车辆座椅的位移位置的装置的第二示例性实施方式的立体图;
图5示出了用于检测车辆座椅的位移位置的装置的第三示例性实施方式的测量部段的立体图;
图6示出了第三示例性实施方式的测量部段的平面图;以及
图7示出了根据图5的装置的放大示意图。
具体实施方式
为了加强理解,在不是成比例的附图中每个相同的部件具有相同的附图标记。
图1示出了用于检测机动车辆座椅的位移位置的装置的第一示例性实施方式。该图示出包括底部轨道2和顶部轨道3的所谓的座椅轨道1。这种座椅轨道1通常以双重复制品的形式存在并且用于附接未示出的例如机动车辆的前排座椅的车辆座椅。座椅轨道1包括附接至车辆的地板的固定的底部轨道2以及可以沿着底部轨道2的纵向延伸方向相对于底部轨道2移动的顶部轨道3。顶部轨道3连接至未示出的车辆座椅。不言而喻,对于每个前排车辆座椅均有两个底部轨道以及两个顶部轨道。然而,为了清楚起见,图1仅示出两个轨道组合2、3中的一个。底部轨道2和顶部轨道3至少部分地由铁氧体或铁磁性材料——特别是可磁化钢——构成。底部轨道2的面向脚部空间的自由纵向端部可以被未示出的塑料盖帽覆盖以使得在底部轨道2的边缘处受伤的风险减到最小。参考标记5标示出顶部轨道3的外表面。底部轨道2的侧表面标有参考标记6。
在顶部轨道3的外表面5上存在用于磁场敏感传感器装置——特别是霍尔传感器——的保持器7。传感器装置可以相对于底部轨道2在座椅调节的方向上与顶部轨道3一起移动。在本发明的所示的示例性实施方式中,保持器7的一个自由前端部71伸入测量部段9的纵向间隙91中,测量部段9被定位在底部轨道2的一个侧壁6上。不言而喻,在本发明的没有详述的一个方案中,用于霍尔传感器的保持器也可以被定位在底部轨道的侧壁上而测量部段被定位在顶部轨道上。被定位在保持器7上的霍尔传感器相对于测量部段9的仅一种相对运动对于测量过程是决定性的。
图2和图3示意性地示出了本发明的第一示例性实施方式的测量部段。测量部段9由两个基本上彼此平行地定位的铁磁薄板92、93横向地界定。测量部段9或纵向间隙91的长度至少对应于车辆座椅的最大位移距离。在测量部段9的两个端部区域上存在两个永磁体10、11。两个永磁体10、11被定位成使得它们以相反的磁极N和S分别与相同的铁磁薄板92和93邻接。永磁体的这种布置在测量部段的纵向间隙91中产生如下磁场:其磁场强度例如从位于测量部段9的左端部区域上的永磁体10开始沿着位于测量部段9的右端部区域上的第二永磁体11的方向连续减小。大致在测量部段9的中间,磁场强度的矢量反转其方向。然后,磁场强度被视为负数。沿着位于测量部段9的右端部的第二永磁体11的方向,磁场强度的大小再次变大。基于计算磁场强度的方式的原始定义,磁场强度因此变得越来越负。被定位在测量部段的纵向间隙91中的霍尔传感器用参考标记8表示。不言而喻,正和负磁场强度的定义是约定的并且也可以与所示的方案相反地进行。
霍尔传感器8具有被布置成使得在纵向间隙91中被场线基本垂直地穿透的至少一个磁场敏感测量域。霍尔传感器8在相应的位移位置处检测位于测量部段9的纵向间隙91中的磁场强度的绝对值。霍尔传感器8可以例如由制造商设置一次以达到车辆特定状态,例如一个座椅轨道与仪表板的距离、位移距离的长度以及沿着测量部段的磁场强度的最小值和最大值。以这种方式,由霍尔传感器8测量的磁场的绝对值可以转换为车辆座椅的位移位置的绝对值。已经针对特定车辆状态进行了一次调整的霍尔传感器8通常在其安装之后不再需要初始化。经由检测到的绝对磁场强度确定的车辆座椅的绝对调节位置在启动车辆点火之后立即可用。关闭车载电子设备对重新启动车载电子设备后立即重新采取的绝对测量没有影响。因此,关于在启动点火之后的车辆座椅的有效的、绝对的位移位置的信息是连续可获得的,例如以便控制机动车辆中的安全气囊的膨胀程度。与已知的方法相比,使用本发明中所要求保护的装置,不仅仅是确定车辆座椅的具体为前方和后方的两个位置。本发明中所要求保护的装置和本发明中所要求保护的方法还允许在由磁场强度和霍尔传感器所规定的分辨率的范围内确定车辆座椅的绝对位移位置。车辆座椅的位移位置的分辨率精度可以例如小于20mm。
图4示出了用于确定车辆座椅的位移位置的本发明中所要求保护的装置的第二示例性实施方式。测量部段9和纵向间隙91又由基本上相互平行并且平行于车辆座椅的位移方向的两个铁磁部件界定,其中,安装在保持器7上的霍尔传感器可以在纵向间隙91中相对移动。两个部件一方面是形成测量部段9的一个横向边界的铁磁薄板94,另一方面是底部轨道2的侧壁6。当沿着底部轨道2移动车辆座椅时,位于顶部轨道3上的保持器7上方的霍尔传感器在测量部段9的纵向间隙91中纵向地移动。在测量部段9的两个端部区域上存在两个永磁体10、11,两个永磁体10、11被布置成使得它们分别以相反的磁极N和S与底部轨道2的侧壁6和侧面钢板94邻接。
图5、图6和图7示出了用于检测机动车辆座椅的位移位置的本发明中所要求保护的装置的第三方案的示意图。在该方案中,永磁体12相对于霍尔传感器8被定位成静止。例如,霍尔传感器8和永磁体12被容纳或封装在公共壳体17内。它们可以被布置在例如类似于保持器7(图1和图4)的保持器上。以这种方式,霍尔传感器8和永磁体12可以一起沿着一个测量部段9相对移动。一个铁磁部件沿着车辆座椅的位移距离定位,使得部件与永磁体12的距离a沿着测量部段9基本上连续地改变。铁磁部件与永磁体12的距离a可以在从测量部段的一个端部到测量部段的另一端部的相对位移中变化例如为7mm至15mm,优选大约为10mm。图7通过虚线示出铁磁部件的在测量部段9的另一端部上的端部,在测量部段9的另一端部该部件与永磁体12的距离最远。连续地改变铁磁部件与永磁体12的距离而改变了该部件对磁场特性的影响。因此,当移动车辆座椅时,被定位成相对霍尔传感器8静止的永磁体12的磁场的磁场强度或磁通量也发生变化,其中,磁场通过并遭遇霍尔传感器8的磁场敏感测量域。由霍尔传感器8检测磁场的绝对值并可以将其转换为车辆座椅的位移位置的绝对值。
在图5至图7所示的本发明的示例性实施方式中,影响磁场的部件可以是沿着测量部段的纵向间隙延伸并且形成测量部段9的侧边界的铁磁薄板95。铁磁薄板95与永磁体12的距离沿着测量部段连续变化。铁磁薄板95的影响随着薄板95与永磁体12的距离的增加或减小而连续变化。以这种方式,通过霍尔传感器8的磁场敏感测量表面来改变磁场强度或磁通量。检测到的绝对磁场强度可以直接转换为关于车辆座椅的绝对位移位置的信息。
在一个没有被详述的替代方案中,影响永磁体的磁场的部件可以由顶部轨道3或底部轨道2形成。霍尔传感器8和被定位成相对于霍尔传感器静止的永磁体12随后被定位在相应的另一轨道(底部轨道2或顶部轨道3)上,使得当沿着测量部段9调节座椅时,永磁体12与顶部轨道3或底部轨道2之间的距离基本连续变化。为此,例如在顶部轨道3或底部轨道2的一个外表面上可以有沿着测量部段连续改变的——特别是增加或减少的——材料涂层,其中,该表面面向霍尔传感器8和被布置成静止的永磁体12。可替代地,沿着测量部段连续改变壁厚的轨道也可以被定位在相应轨道的面向霍尔传感器和被布置成静止的永磁体的外表面上。
图5至图7示出了还可以存在平行于位移方向延伸的导轨96,霍尔传感器8和静止的永磁体12可沿着该导轨96相对移动。导轨96可以形成测量部段9的侧边界并且由不会对永磁体的磁场产生不利影响的例如塑料的材料构成。
具体的示例性实施方式的前述描述仅用于对本发明的解释而不应被视为限制。本发明而是由本领域技术人员容易获得的并由本发明的总体思想所涵盖的权利要求和等同物限定。
Claims (21)
1.一种用于检测车辆座椅的位移位置的方法,其中,当移动所述车辆座椅时,使用磁场敏感传感器装置监测一个磁场分量的变化并且根据由所述传感器装置产生的输出信号而得出关于所述车辆座椅的调节位置的结论,其特征在于,所述磁场敏感传感器装置相对于测量部段在至少一个铁磁部件的附近处移动,其中,所述测量部段平行于所述车辆座椅的一个位移方向延伸并且具有至少对应于所述车辆座椅的最大位移长度的长度,其中,使用所述磁场敏感装置在所述测量部段的对应于所述车辆座椅的位移位置的位置处检测磁场的磁场强度的绝对值,所述磁场的磁场强度沿着所述测量部段的纵向延伸基本上连续改变,并且所检测到的磁场强度被转换为所述车辆座椅的绝对位移位置。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,使用沿着所述测量部段定位的至少一个永磁体来沿着所述测量部段产生所述磁场,并且使用霍尔传感器来检测所述磁场强度,所述霍尔传感器的至少一个磁场敏感测量表面被所产生的磁场的场线基本垂直地穿透。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,使用被定位在所述测量部段的端部区域上的两个永磁体来产生所述磁场,所述两个永磁体被定位成使得它们以彼此相反的磁极与两个铁磁部件邻接,并且使用所述霍尔传感器在所述两个铁磁部件之间的纵向间隙中检测所述磁场强度。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述车辆座椅的位移中所述霍尔传感器在纵向间隙中相对于其纵向延伸而移动,其中,所述纵向间隙由彼此基本上平行延伸的、形成所述测量部段的侧边界的并且被固定至座椅轨道的顶部轨道或底部轨道的两个薄板界定,所述薄板优选为钢板。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,当移动所述车辆座椅时,所述霍尔传感器在纵向间隙中相对于其纵向延伸而移动,其中,所述纵向间隙一方面由所述座椅轨道的顶部轨道或底部轨道界定并且另一方面由基本上平行于所述顶部轨道或所述底部轨道延伸的铁磁薄板界定,所述铁磁薄板优选为钢板,所述铁磁薄板形成用于所述测量部段的侧边界。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述磁场由被定位成相对于所述霍尔传感器静止的永磁体产生,由所述霍尔传感器沿着所述测量部段检测的磁场强度随着所述永磁体与铁磁部件之间的距离沿着所述测量部段基本上连续改变而基本上连续改变。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述霍尔传感器和被定位成相对于所述霍尔传感器静止的所述永磁体在纵向间隙中相对于其纵向延伸而移动,其中,所述纵向间隙一方面由座椅轨道的顶部轨道或底部轨道界定并且另一方面由形成所述测量部段的侧边界的铁磁薄板界定,所述铁磁薄板与所述永磁体的距离沿着所述测量部段连续改变。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述霍尔传感器和被定位成相对于所述霍尔传感器静止的所述永磁体沿着座椅轨道的铁磁顶部轨道或铁磁底部轨道相对于其纵向延伸而移动,使得在所述测量部段的区域中所述永磁体与所述座椅轨道的顶部轨道或底部轨道之间的距离基本上连续地改变。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述霍尔传感器和被定位成相对于所述霍尔传感器静止的所述永磁体沿着平行于位移方向延伸并且形成所述测量部段的侧边界的导轨相对于其纵向延伸而移动。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的方法,其特征在于,所述霍尔传感器安装在座椅轨道的顶部轨道上并且随着所述车辆座椅相对于固定安装在所述座椅轨道的底部轨道上的测量部段的移动而移动。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,由所述传感器装置产生的测量信号被线性化以用于评估和确定所述车辆座椅的绝对位移位置。
12.一种用于检测车辆座椅的位移位置的装置,所述装置具有磁场敏感传感器装置和用于产生磁场的至少一个永磁体,利用所述磁场敏感传感器装置能够检测沿着所述车辆座椅的位移长度的磁场变化以便从所述传感器装置的输出信号得出关于所述车辆座椅的调节位置的结论,其特征在于,在包括顶部轨道和底部轨道的一个座椅轨道上布置有测量部段,所述测量部段的长度至少对应于车辆座椅的最大位移长度,所述磁场敏感传感器装置在所述车辆座椅被移动时相对于所述测量部段的纵向延伸是能够移动的,并且使用沿着所述测量部段的至少一个永磁体能够产生沿着所述测量部段具有基本上连续变化的磁场强度的磁场,所述磁场强度的绝对值能够由所述磁场敏感传感器装置在一个位移位置处检测,并且所述磁场强度的绝对值能够被转换为所述车辆座椅的绝对位移位置。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述磁场敏感传感器装置是具有至少一个磁场敏感测量表面的霍尔传感器,所述霍尔传感器相对于沿着所述测量部段产生的磁场定位,使得所述霍尔传感器的磁场敏感测量表面受到所述磁场的场线的基本垂直的冲击。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,在所述测量部段的端部上布置有两个永磁体,所述两个永磁体定位成使得它们以彼此相反的磁极与两个铁磁部件邻接,所述两个铁磁部件界定纵向间隙,其中,所述纵向间隙形成所述测量部段并且所述霍尔传感器能够在所述纵向间隙中相对于其纵向延伸而移动。
15.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述纵向间隙由两个薄板界定,所述薄板优选为钢板,其中,所述两个薄板基本上彼此平行延伸,形成所述测量部段的侧边界并且被固定至所述座椅轨道的顶部轨道或底部轨道。
16.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述两个铁磁部件中的一者由所述座椅轨道的顶部轨道或底部轨道形成并且第二铁磁部件由基本上平行于所述顶部轨道或所述底部轨道延伸的铁磁薄板形成,所述铁磁薄板优选为钢板,所述铁磁薄板形成所述测量部段的侧边界。
17.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,至少一个永磁体被定位成相对于所述霍尔传感器静止,并且铁磁部件沿着所述车辆座椅的位移距离而定位,使得所述铁磁部件与所述永磁体的距离沿着所述测量部段基本上连续改变。
18.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述霍尔传感器能够在纵向间隙中相对于其纵向延伸而移动,其中,所述纵向间隙一方面由所述座椅轨道的顶部轨道或底部轨道界定并且在另一方面由形成所述测量部段的侧边界的铁磁薄板界定。
19.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述霍尔传感器和被定位成相对于所述霍尔传感器静止的永磁体被布置成使得它们能够沿着所述座椅轨道的铁磁顶部轨道或铁磁底部轨道移动,所述永磁体和所述座椅轨道的顶部轨道或底部轨道之间的距离在所述测量部段的区域中是能够基本连续变化的。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,存在形成所述测量部段的侧边界的导轨,其中,所述霍尔传感器和被定位成相对于所述霍尔传感器静止的所述永磁体能够沿着所述导轨移动。
21.根据权利要求13至20中任一项所述的装置,其特征在于,所述霍尔传感器安装在座椅轨道的顶部轨道上并且所述测量部段被定位在所述座椅轨道的底部轨道上。
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PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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