DE102013221610A1 - Sensor arrangement, method for setting of climate function elements and use of a Gray code - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sensoranordnung zur Erfassung einer Position eines gegenüber einer Basis entlang eines Positionsveränderungsweges positionsveränderlich gelagerten Bestandteils eines Passagiersitzes (10) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Wechselwirkungspaar aus einem ersten und einem zweiten Wechselwirkungselement, von denen das eine an der Basis (14) und das andere an dem positionsveränderlich gelagerten Bestandteil des Passagiersitzes (10) festgelegt ist, wobei das erste Wechselwirkungselement als eine parallel zu dem Positionsveränderungsweg erstreckte Geberleiste (16) ausgebildet ist.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Geberleiste (16) mehrere von dem als ein Detektor (18) ausgebildeten zweiten Wechselwirkungselement detektierbare Detektionselemente (22, 25, 28, 30) aufweist, die in einem Muster angeordnet sind, welches einen sich entlang der Geberleiste (16) erstreckenden Gray-Code bildet. The invention relates to a sensor arrangement for detecting a position of a component of a passenger seat (10) of a motor vehicle that is movably mounted relative to a base along a position change path, having an interaction pair comprising a first and a second interaction element, one of which is attached to the base (14). and the other is fixed to the positionally variable component of the passenger seat (10), wherein the first interaction element is formed as a parallel to the position change path extending encoder strip (16).
The invention is characterized in that the encoder strip (16) has a plurality of detection elements (22, 25, 28, 30) detectable by the second interaction element formed as a detector (18), which are arranged in a pattern which extends along the Encoder bar (16) extending Gray code forms.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sensoranordnung zur Erfassung einer Position eines gegenüber einer Basis entlang eines Positionsveränderungsweges positionsveränderlich gelagerten Bestandteils eines Passagiersitzes eines Kraftfahrzeugs, mit einem Wechselwirkungspaar aus einem ersten und einem zweiten Wechselwirkungselement, von denen das eine an der Basis und das andere an dem positionsveränderlich gelagerten Bestandteil des Passagiersitzes festgelegt ist, wobei das erste Wechselwirkungselement als eine parallel zu dem Positionsveränderungsweg erstreckte Geberleiste ausgebildet ist. The invention relates to a sensor arrangement for detecting a position of a positionally variable component of a passenger seat of a motor vehicle relative to a base along a position change path, having an interaction pair comprising a first and a second interaction element, one of which is positionally variable at the base and the other stored part of the passenger seat is fixed, wherein the first interaction element is formed as a parallel to the position change path extending encoder bar.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine Sensoranordnung zur Erfassung einer Position eines gegenüber einer Basis entlang eines Positionsveränderungsweges positionsveränderlich gelagerten Bestandteils eines Passagiersitzes eines Kraftfahrzeugs, mit einem Potentiometer, umfassend
- – einen an der Basis oder an dem positionsveränderlich gelagerten Bestandteil des Passagiersitzes festgelegten Widerstandskörper und
- – einen dazu relativbeweglichen Abgriff, der funktional mit einem Koppelpunkt gekoppelt ist, der umgekehrt entsprechend der Festlegung des Widerstandskörpers an dem positionsveränderlich gelagerten Bestandteil des Passagiersitzes oder der Basis festgelegt ist.
- A resistance body fixed to the base or to the component of the passenger seat which is mounted in a positionally variable manner, and
- - A relative movable tap, which is operatively coupled to a crosspoint, which is determined inversely according to the determination of the resistance body to the positionally variable mounted component of the passenger seat or the base.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Einstellung von Klimafunktionselementen im Innenraum eines Kraftfahrzeuges, umfassend die Schritte:
- – Ermitteln von Sitzeinstellungsparametern eines Passagiersitzes,
- – Berechnen der Positionen bestimmter Körperteile anhand der ermittelten Sitzeinstellungsparameter,
- – Ausrichten der Klimafunktionselemente gemäß den berechneten Körperteilpositionen.
- Determination of seat adjustment parameters of a passenger seat,
- Calculating the positions of certain body parts on the basis of the determined seat adjustment parameters,
- Align the climate function elements according to the calculated body part positions.
Die Erfindung bezieht sich schließlich auf die besondere Verwendung eines Gray-Codes. Gattungsgemäße Sensoranordnungen sind bekannt aus der
Diese Druckschrift offenbart ein Kraftfahrzeug mit drei Reihen von Passagiersitzen in seinem Innenraum, wobei die beiden hinteren Sitzreihen in vielfältiger Weise variierbar sind. Insbesondere ist es möglich, einzelne oder alle Sitze vollständig zu demontieren, sie entlang der Längserstreckung des Fahrzeuges über weite Bereiche zu verschieben sowie sie in ihrer Ausrichtung zu drehen. Trotz dieser Flexibilität in Position und Ausrichtung sollen Sicherheitsvorrichtungen, wie beispielsweise Gurtstraffer oder Seitenairbags, deren positions- und zeitgenaue Auslösung für ihre Wirksamkeit entscheidend sind, präzise angesteuert werden. Hierzu ist eine genaue Kenntnis der Position und Ausrichtung der Passagiersitze erforderlich. In der Druckschrift wird vorgeschlagen, jedem Sitz eine Schiene oder sogar ein Schienenpaar zuzuweisen, welches entlang des linearen Verschiebeweges angeordnet ist und als eine Geberleiste einer Positionssensorik aufgefasst werden kann. Insbesondere trägt jede Schiene einen längserstreckten Widerstandskörper eines Potentiometers, dessen Abgriff an einem Koppelpunkt, der seinerseits an der Unterseite des zugeordneten Passagiersitzes angeordnet ist, festgelegt ist. Denkbar wäre auch eine umgekehrt entsprechende Anordnung, bei der die Geberleiste, d.h. bei der bekannten Ausführungsform der Widerstandskörper, am Passagiersitz und der Koppelpunkt des Abgriffs am darunterliegenden Fahrzeugboden angeordnet ist. Beim Verfahren des Passagiersitzes längs seiner Schienen ändert sich der Kontaktpunkt zwischen Abgriff und Widerstandskörper, sodass über eine bekannte Spannungsteilerschaltung, die jedem Potentiometer zugrunde liegt, der aktuelle Abstand des Abgriffs von einem Bezugspunkt des Widerstandskörpers und aus diesem die Absolutposition des Passagiersitzes im Fahrzeuginnenraum ermittelt werden kann. Nachteilig bei dieser bekannten Sensoranordnung ist zum einen die Notwendigkeit einer Verkabelung sowohl des an der Basis, d.h. bei der bekannten Ausführungsform am Fahrzeugboden, als auch des am beweglichen Bestandteil des Passagiersitzes festgelegten Elementes der Sensoranordnung. Ein weiterer Nachteil liegt in der Notwendigkeit offener, stromführender Schleifkontakte im Fahrzeuginnenraum. This document discloses a motor vehicle with three rows of passenger seats in its interior, the two rear rows of seats are varied in many ways. In particular, it is possible to completely disassemble individual or all seats, to move them along the longitudinal extent of the vehicle over wide areas and to rotate them in their orientation. Despite this flexibility in position and alignment safety devices, such as belt tensioners or side airbags whose positional and timely triggering are crucial for their effectiveness, are precisely controlled. This requires precise knowledge of the position and orientation of the passenger seats. In the document it is proposed to assign each seat a rail or even a pair of rails, which is arranged along the linear displacement and can be interpreted as a Geberleiste a position sensors. In particular, each rail carries a longitudinally extending resistance body of a potentiometer whose tap is fixed at a crosspoint, which in turn is arranged on the underside of the associated passenger seat. It would also be conceivable to have a corresponding arrangement in the reverse direction, in which the encoder bar, i. in the known embodiment, the resistance body, the passenger seat and the crosspoint of the tap on the underlying vehicle floor is arranged. When moving the passenger seat along its rails, the contact point between tap and resistor body changes, so that the current distance of the tap from a reference point of the resistor body and from this the absolute position of the passenger seat in the vehicle interior can be determined via a known voltage divider circuit, which is based on each potentiometer , A disadvantage of this known sensor arrangement, on the one hand, is the need for wiring both at the base, i. in the known embodiment on the vehicle floor, as well as the element of the sensor arrangement fixed to the movable component of the passenger seat. Another disadvantage is the need for open, live sliding contacts in the vehicle interior.
Aus der
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gattungsgemäße Sensoranordnungen derart weiterzubilden, dass offene Schleifkontakte vermieden und eine notwendige Sensorverkabelung minimiert werden. It is the object of the present invention to develop generic sensor arrangements in such a way that open sliding contacts are avoided and a necessary sensor cabling is minimized.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Geberleiste mehrere von dem als ein Detektor ausgebildeten zweiten Wechselwirkungselement detektierbare Detektionselemente aufweist, die in einem Muster angeordnet sind, welches einen sich entlang der Geberleiste erstreckenden Gray-Code bildet. This object is achieved in conjunction with the features of the preamble of
Die Aufgabe wird weiter in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriff von Anspruch 7 dadurch gelöst, dass das Potentiometer als ein Drehpotentiometer ausgebildet ist, dessen mit dem Abgriff verbundener Rotationsstift federvorgespannt ist und ein auf ihm teilweise aufgewickeltes Zugmittel trägt, welches mit seinem freien Ende an dem Koppelpunkt festgelegt und durch die Federvorspannung positionsunabhängig gespannt ist. The object is further achieved in connection with the features of the preamble of
Hieraus ergibt sich ein vorteilhaftes Verfahren, welches sich in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 8 dadurch auszeichnet, dass wenigstens ein Sitzeinstellungsparameter mittels einer erfindungsmäßen Sensoranordnung ermittelt wird. This results in an advantageous method, which is characterized in conjunction with the features of the preamble of
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung betrifft zum einen eine verbesserte potentiometer-basierte Sensorik und zum anderen eine berührungslose Alternative. Zunächst sollte letztere, insbesondere in einer optischen und einer magnetischen Variante beschrieben werden. The invention relates on the one hand to an improved potentiometer-based sensor system and, on the other hand, to a contactless alternative. First, the latter should be described, in particular in an optical and a magnetic variant.
Das beim Stand der Technik aus zwei einander kontaktierenden Wechselwirkungselementen, nämlich dem Abgriff und dem die Geberleiste bildenden Widerstandskörper gebildete Wechselwirkungspaar besteht bei der erfindungsgemäßen Sensoranordnung aus einem berührungsfrei arbeitenden Detektor und einer Geberleiste, die einen von dem Detektor detektierbaren Gray-Code trägt. Zwar ist es grundsätzlich unerheblich, ob der Detektor an der Basis oder dem positionsveränderlich gelagerten Bestandteil des Passagiersitzes bzw. umgekehrt entsprechend die Geberleiste an dem positionsveränderlich gelagerten Bestandteil des Passagiersitzes oder an der Basis festgelegt ist. Erstere Variante hat den Vorteil, dass die im Wesentlichen nur für den Detektor erforderliche Verkabelung an der festen Basis und nicht an einem beweglichen Bauteil geführt werden muss. Die zweitgenannte Variante hingegen hat den Vorteil, dass auch Positionsveränderungswege, die länger als die entsprechende Erstreckung des positionsveränderlich gelagerten Bestandteils des Passagiersitzes sind, erfasst werden können. Im Hinblick darauf, dass moderne Fahrzeugsitze ohnehin mit einer zu verkabelnden Elektrik ausgestattet sind, wird voraussichtlich in der Mehrzahl der Fälle die zweitgenannte Variante realisiert werden. Die nachfolgende Beschreibung wird sich daher ohne Einschränkung der Allgemeingültigkeit vorwiegend auf diese Variante konzentrieren. Der Fachmann wird stets die umkehrte Anordnung implizit mitlesen können. The interaction pair formed in the prior art from two interacting elements, namely the tap and the resistive body forming the donor strip, in the sensor arrangement according to the invention consists of a non-contact detector and a donor strip carrying a gray code detectable by the detector. Although it is basically irrelevant whether the detector is fixed to the base or the positionally variable mounted component of the passenger seat or vice versa according to the Geberleiste on the positionally variable mounted component of the passenger seat or on the base. The first variant has the advantage that the wiring required essentially only for the detector must be guided on the fixed base and not on a movable component. The second-mentioned variant, however, has the advantage that position change paths which are longer than the corresponding extent of the positionally variable mounted component of the passenger seat, can be detected. In view of the fact that modern vehicle seats are already equipped with a wiring to be wired, is expected to be realized in the majority of cases, the second-mentioned variant. Therefore, the following description will focus primarily on this variant without limiting the generality. The person skilled in the art will always be able to read the reversed arrangement implicitly.
Die Geberleiste, die sich entlang des Positionsveränderungsweges oder zumindest parallel zu diesem erstreckt, weist einen aus für den Detektor wahrnehmbaren Detektionselementen aufgebauten Gray-Code auf. Wie dem Fachmann bekannt ist, ist der Gray-Code ein stetiger Code, bei dem sich benachbarte Codewörter nur in einer einzigen dualen Ziffer, d.h. hier in einem einzigen dualen Detektionselement unterscheiden. Die Hamming-Distanz aller benachbarter Codewörter ist somit eins. Dadurch verringert sich der maximal mögliche Ablesefehler bei der Quantisierung aus dem vom Detektor detektierbaren Analogsignal auf eine Stufe. Der Gray-Code stellt somit die Basis eines robusten Übertragungsverfahrens digitaler Größen über analoge Signalwege dar. Der analoge Signalweg ist im vorliegenden Fall die Übertragungsstrecke zwischen den Detektionselementen und dem Detektor. Daher können relativ einfache und unempfindliche Wechselwirkungspaare aus Detektor und Detektionselementen verwendet werden. Der sich entlang der Geberleiste erstreckende Gray-Code, der bei Positionsveränderung des positionsveränderlich gelagerten Bestandteil des Passagiersitzes relativ zu dem Detektor bewegt wird, repräsentiert somit für jeden Musterort seines Codemusters den entlang des Positionsveränderungsweges gerechneten Abstand zu einem willkürlich wählbaren Bezugspunkt. Bei Positionsveränderung ändert sich der vom Detektor beobachtete Musterort, sodass das entsprechende Detektorsignal als Maß für die Absolutposition des positionsveränderlich gelagerten Bestandteils des Passagiersitzes innerhalb des Fahrzeuginnenraums genutzt werden kann. Diese Dekodierung und Interpretation erfolgt in einem mit dem Detektor verbundenen und mit einer entsprechenden Software ausgestatteten Steuergerät. The encoder bar, which extends along the position change path or at least parallel to this, has a built-up from the detector detectable detection elements Gray code. As is known to those skilled in the art, the Gray code is a continuous code in which adjacent codewords are only in a single dual digit, i. differ here in a single dual detection element. The Hamming distance of all adjacent codewords is thus one. As a result, the maximum possible reading error during the quantization from the detector signal detectable analog signal reduces to one stage. The Gray code thus represents the basis of a robust transmission method of digital variables via analog signal paths. The analog signal path in the present case is the transmission path between the detection elements and the detector. Therefore, relatively simple and insensitive interaction pairs of detector and detection elements can be used. The Gray code extending along the donor ledge, which is moved relative to the detector as the positionally changed portion of the passenger seat changes position, thus represents, for each pattern location of its code pattern, the distance calculated along the position change path to a randomly selectable datum point. When the position changes, the pattern location observed by the detector changes, so that the corresponding detector signal can be used as a measure of the absolute position of the positionally variable component of the passenger seat within the vehicle interior. This decoding and interpretation takes place in a control unit connected to the detector and equipped with appropriate software.
Zur konkreten Realisierung des Wechselwirkungspaares sind unterschiedliche Varianten denkbar. Bei einer ersten, optischen Variante sind die Detektionselemente als optische Kontrastelemente und der Detektor als ein optischer Detektor ausgebildet. Um einen mehr als nur zweistufigen Gray-Code detektieren zu können, ist der optische Detektor bevorzugt als ein bildgebender oder ein quer zur Geberleiste angeordneter Zeilendetektor ausgebildet. Erstere Variante ist aufwendiger und damit teurer, dürfte jedoch wegen der Redundanz der zweidimensional aufgenommenen Daten zu einer robusteren Auswertung führen. Letztere Variante hingegen ist kostengünstiger und technisch robuster. Der Fachmann wird hier nach den Anforderungen des Einzelfalls zu wählen haben. For the concrete realization of the interaction pair different variants are conceivable. In a first, optical variant, the detection elements are designed as optical contrast elements and the detector as an optical detector. In order to be able to detect a Gray code that is more than just two-stage, the optical detector is preferably designed as an imaging detector or a line detector arranged transversely to the transducer array. The first variant is more expensive and thus more expensive, but should lead to a more robust evaluation because of the redundancy of the two-dimensionally recorded data. The latter variant, however, is cheaper and more technically robust. The skilled person will have to choose here according to the requirements of the case.
Auch für die Ausgestaltung der optischen Kontrastelemente sind unterschiedliche Varianten denkbar. Technisch besonders einfach realisierbar sind passive, reflektorische Kontrastelemente. Dies bedeutet, dass das Gray-Code-Muster aus Bereichen besser und Bereichen schlechter reflektierenden Materials sind, wobei sich die Reflektivität auf das vom Detektor detektierbare Wellenlängenspektrum bezieht. Bei dieser Ausführungsform ist es besonders günstig, wenn dem Detektor eine auf die Geberleiste gerichtete Beleuchtungseinrichtung zugeordnet ist, die die Kontrastelemente mit Licht einer vom Detektor detektierbaren Wellenlänger beleuchtet. Bevorzugt handelt es sich hier um Licht des infraroten Spektralbereichs. Derartiges Infrarotlicht ist leicht und ohne größeren Energieaufwand erzeugbar und wird von den Fahrzeuginsassen nicht und somit insbesondere nicht störend wahrgenommen. Also for the design of the optical contrast elements different variants are conceivable. Technically particularly easy to implement are passive, reflective contrast elements. This means that the gray code pattern of regions are better and regions of poor reflective material, with the reflectivity on the detectable by the detector Wavelength spectrum refers. In this embodiment, it is particularly advantageous if the detector is assigned a directed to the donor bar lighting device that illuminates the contrast elements with light detectable by the detector wavelengths. This is preferably light of the infrared spectral range. Such infrared light is easy to produce and without much energy and is not perceived by the vehicle occupants and thus in particular not disturbing.
Alternativ zu reflektorischen Kontrastelementen können auch transmissive Kontrastelemente eingesetzt werden. Der entsprechende Gray-Code baut sich dabei aus Bereichen besserer und schlechterer Transmissivität auf, wobei sich die Transmissivität widerum auf das vom Detektor detektierbare Wellenlängenspektrum bezieht. Bei dieser Ausführungsform ist eine dem Detektor zugeordnete und auf die Geberleiste gerichtete, insbesondere diese durchstrahlende Beleuchtungseinrichtung, die die Kontrastelemente mit Licht einer vom Detektor detektierbaren Wellenlänge beleuchtet, insbesondere durchstrahlt, zwingend erforderlich. Auch hierbei wird vorzugsweise Infrarotlicht verwendet. As an alternative to reflective contrast elements, transmissive contrast elements can also be used. The corresponding Gray code is built up from areas of better and worse transmissivity, whereby the transmissivity in turn refers to the wavelength spectrum detectable by the detector. In this embodiment, a lighting device which is assigned to the detector and directed to the encoder strip, in particular radiating through it, which illuminates, in particular transmits, the contrast elements with light of a wavelength which can be detected by the detector, is absolutely necessary. Again, preferably infrared light is used.
Grundsätzlich denkbar ist auch die Verwendung aktiver optischer Kontrastelemente, die beispielsweise als Leuchtfelder, vorzugsweise aufgebaut aus gruppierten LEDs, ausgebildet sein können. In principle, it is also conceivable to use active optical contrast elements, which may be designed, for example, as luminous fields, preferably constructed from grouped LEDs.
Als eine Alternative zu einem optischen Wechselwirkungspaar, wie oben beschrieben, ist ein magnetisches Wechselwirkungspaar vorgesehen, wobei die Detektionselemente als magnetische Kontrastelemente und der Detektor als ein Hall-Detektor ausgebildet sind. Als magnetisches Kontrastelement kann beispielsweise ein Permanentmagnet wirken, sodass der Gray-Code aus einem Muster vorhandener bzw. nicht-vorhandener Permanentmagneten oder aus einem Muster unterschiedlich orientierter Permanentmagneten besteht. Anstelle von Permanentmagneten können selbstverständlich auch Elektromagneten eingesetzt werden. Der Vorteil der magnetischen gegenüber der optischen Sensorikvariante liegt in ihrer besonderen Unempfindlichkeit gegen Verschmutzung. As an alternative to an optical interaction pair, as described above, a magnetic interaction pair is provided, wherein the detection elements are designed as magnetic contrast elements and the detector as a Hall detector. As a magnetic contrast element, for example, a permanent magnet act, so that the Gray code consists of a pattern of existing or non-existent permanent magnet or a pattern of differently oriented permanent magnet. Of course, electromagnets can also be used instead of permanent magnets. The advantage of the magnetic compared to the optical sensor variant lies in their particular insensitivity to contamination.
Wie oben bereits erwähnt, wird die grundsätzliche Aufgabe der Erfindung auch durch eine Gray-Code-unabhängige, verbesserte Potentiometer-Sensorik gelöst. Wie auch beim Stand der Technik basiert das Sensorikprinzip auf einer Relativbewegung eines Abgriffs zu einem Widerstandskörper eines Potentiometers, wobei die Relativbewegung durch eine Positionsveränderung des positionsveränderlich gelagerten Bestandteils des Passagiersitzes zur Basis verursacht wird. Um beidseitige Verkabelung und offene Schleifkontakte zu vermeiden, ist das Potentiometer als ein Drehpotentiometer ausgebildet. Wie dem Fachmann bekannt ist, besitzt ein Drehpotentiometer einen Rotationsstift, dessen Rotation eine Verschiebung des Abgriffs auf dem Widerstandskörper bewirkt. Dieser Rotationsstift ist typischerweise konzentrisch zu dem meist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Widerstandskörper gelagert. Die Erfindung sieht nun vor, diesen Rotationsstift mittels einer Feder, insbesondere einer Spiralfeder, so vorzuspannen, dass sich der Abgriff ohne Einwirkung äußerer Kräfte in einer vorgegebenen Ausgangsposition befindet. Diese Ausgangsposition ist einer extremen Verfahrstellung des positionsveränderlich gelagerten Bestandteils des Passagiersitzes zugeordnet. Das Drehpotentiometer ist dabei entweder an der Basis oder an dem positionsveränderlich gelagerten Bestandteil des Passagiersitzes festgelegt. Auf dem Rotationsstift ist ein Zugmittel, vorzugsweise ein Seil aufgewickelt, welches mit seinem freien Ende an dem Koppelpunkt festgelegt, der seinerseits an demjenigen Element festgelegt ist, an welchem das Drehpotentiometer nicht befestigt ist, d.h. bei basisfestem Potentiometer am Sitzbestandteil und bei Sitzbestandteil-festem Potenziometer an der Basis. Das Zugmittel weist in der Ausgangs-Extremposition des Sitzbestandteils eine wenigstens minimale, von der Feder aufgebaute Spannung auf. Positionsveränderung des Sitzbestandteils relativ zur Basis führt zu einer Vergrößerung des Abstandes zwischen Rotationsstift und Koppelpunkt und daher zu einem Abwickeln des Zugmittels durch Drehung des Rotationsstiftes entgegen der Federspannung. Die Drehung des Rotationsstiftes führt zu einer Verschiebung des Abgriffs, die in bekannter Weise elektrisch detektiert werden kann, sodass die Erkennung der Absolutposition des positionsveränderlich gelagerten Bestandteils des Passagiersitzes im Fahrzeuginnenraum dadurch ermittelbar ist. Bei Rückverschiebung des Sitzbestandteils verursacht die nun stärker gespannte Feder eine umgekehrte Drehung des Rotationsstiftes, welches zum erneuten Aufwickeln des zwischen Rotationsstift und Koppelpunkt gespannten Zugmittels führt. Die erfindungsgemäße Sensorik kann daher bidirektionale Positionsveränderungen detektieren. Eine Verkabelung ist nur dort erforderlich, wo das Drehpotentiometer festgelegt ist. Auf Seiten des Koppelpunktes ist keine elektrische Kontaktierung erforderlich. Auch gibt es keine offenen Schleifkontakte, da die Kontaktierung zwischen Abgriff und Widerstandskörper bei Drehpotentiometern typischerweise in einem schützenden Gehäuse erfolgt. Selbstverständlich ist es nicht erforderlich, dass das Zugmittel unmittelbar auf dem Rotationsstift aufgewickelt ist; vielmehr kann es auch auf einer auf dem Rotationsstift aufsitzenden Rolle aufgewickelt sein, was im Hinblick auf die erforderlichen Kräfte auch als vorteilhaft angesehen wird. As already mentioned above, the basic object of the invention is also achieved by a Gray code-independent, improved potentiometer sensor technology. As in the prior art, the sensor principle is based on a relative movement of a tap to a resistor body of a potentiometer, wherein the relative movement is caused by a change in position of the positionally variable mounted component of the passenger seat to the base. In order to avoid double-sided cabling and open sliding contacts, the potentiometer is designed as a rotary potentiometer. As known to those skilled in the art, a rotary potentiometer has a rotary pin whose rotation causes displacement of the tap on the resistor body. This rotation pin is typically mounted concentrically to the usually substantially cylindrically shaped resistance body. The invention now provides for biasing this rotary pin by means of a spring, in particular a spiral spring, in such a way that the tap is in a predetermined starting position without the action of external forces. This starting position is associated with an extreme displacement position of the positionally variable mounted component of the passenger seat. The rotary potentiometer is set either on the base or on the positionally variable mounted part of the passenger seat. On the rotary pin a traction means, preferably a rope is wound, which defined with its free end at the cross-point, which in turn is fixed to that element to which the rotary potentiometer is not attached, i. with base-fixed potentiometer on the seat component and seat component-fixed potentiometer on the base. The traction means has in the initial extreme position of the seat component on at least a minimum, built up by the spring tension. Change in position of the seat component relative to the base leads to an increase in the distance between the rotary pin and cross point and therefore to unwind the traction means by rotation of the rotary pin against the spring tension. The rotation of the rotary pin leads to a displacement of the tap, which can be electrically detected in a known manner, so that the detection of the absolute position of the positionally variable mounted component of the passenger seat in the vehicle interior can be determined thereby. When the seat component is moved backward, the spring, which is now more strongly tensioned, causes a reverse rotation of the rotary pin, which leads to the rewinding of the traction means tensioned between the rotary pin and the coupling point. The sensor system according to the invention can therefore detect bidirectional position changes. Cabling is only required where the rotary potentiometer is fixed. On the side of the crosspoint no electrical contact is required. Also, there are no open sliding contacts, since the contact between the tap and resistance body in Drehpotentiometern typically takes place in a protective housing. Of course, it is not necessary that the traction means is wound directly on the rotary pin; Rather, it can also be wound on a seated on the rotary pin role, which is also considered to be advantageous in view of the required forces.
Bei einer bevorzugten Anwendung der oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Sensoranordnungen werden diese im Rahmen eines gattungsgemäßen Verfahrens zur Einstellung von Klimafunktionselementen im Innenraum eines Kraftfahrzeuges zur Ermittlung der hierfür erforderlichen Sitzeinstellungsparameter genutzt. Dabei ist die Erfindung nicht eingeschränkt auf eine Längsverschiebung des gesamten Passagiersitzes, wobei typischerweise dessen Unterseite als positionsveränderliches Bestandteil im Sinne der obigen Beschreibung und der Innenraumboden als Basis anzunehmen wären. Vielmehr lassen sich auch Relativbewegungen einzelner Sitzbestandteile zueinander, beispielsweise eine Verstellung der Rückenlehne (positionsveränderliches Bestandteil) relativ zum Sitzkörper (Basis) mit der erfindungsgemäßen Sensorik ermitteln. Dabei ist es auch nicht zwingend erforderlich, dass die Geberleiste und der Positionsveränderungsweg als rein linear erstreckt angenommen werden. Vielmehr sind auch kurven-, kreis- und spiralförmige Positionsveränderungswege und entsprechende Geberleisten denkbar. In a preferred application of the sensor arrangements according to the invention described above, these are within the scope of a generic method for setting climate control elements in the interior of a motor vehicle used to determine the seat adjustment parameters required for this purpose. In this case, the invention is not limited to a longitudinal displacement of the entire passenger seat, wherein typically its underside would be assumed as a positionally variable component in the sense of the above description and the interior floor as a basis. Rather, relative movements of individual seat components to one another, for example an adjustment of the backrest (position-variable component) relative to the seat body (base) can be determined with the sensor system according to the invention. It is also not absolutely necessary that the encoder strip and the position change path are assumed to be purely linear. Rather, curve, circular and spiral position change paths and corresponding encoder strips are conceivable.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und den Zeichnungen. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following specific description and the drawings.
Es zeigen: Show it:
Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Elemente hin. Like reference numerals in the figures indicate like or analogous elements.
Die
Am Boden
Zentrales Element der Gray-Code-Konstellation der Erfindung ist die Ausgestaltung der Geberleiste
Die
Bei der magnetischen Variante gemäß
Bei der in den
Um eine Unabhängigkeit der Sensoranordnung von äußeren Lichtverhältnissen zu erreichen, ist bei der Ausführungsform von
Der Fachmann wird erkennen, dass zur Realisierung der optischen Variante stets wenigstens einen Zeilendetektor mit einer Anzahl von Sensorelementen entsprechend der Ziffernzahl der Gray-Code-Wörter erforderlich ist. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, einen Zeilendetektor mit mehr Elementen zu verwenden, wobei jeweils mehrere Elemente einer Gray-Code-Ziffer zugeordnet sind. Auch ein bildgebender Detektor mit entsprechender Bildverarbeitungssoftware ist ohne weiteres einsetzbar. The person skilled in the art will recognize that in order to implement the optical variant, at least one line detector with a number of sensor elements corresponding to the number of digits of the Gray code words is always required. Of course, it is also possible to use a line detector with more elements, each having a plurality of elements associated with a Gray code digit. An imaging detector with corresponding image processing software can also be used without further ado.
Die
Anstelle des Wechselwirkungspaares aus Geberleiste
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Anordnung von Drehpotentiometer
Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Of course, the embodiments discussed in the specific description and shown in the figures represent only illustrative embodiments of the present invention. In the light of the disclosure herein, those skilled in the art will be offered a wide range of possible variations.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- Passagiersitz passenger seat
- 12 12
- Verschieblichkeitspfeil Verschieblichkeitspfeil
- 14 14
- Fahrzeugboden vehicle floor
- 16 16
- Geberleiste encoder strip
- 18 18
- Detektor detector
- 20 20
- Wechselwirkungspfeil Interaction Arrow
- 22 22
- Permanentmagnet permanent magnet
- 24 24
- Hall-Sensor Hall sensor
- 25 25
- Reflexionselement reflection element
- 26 26
- Fotodiode photodiode
- 28 28
- Leuchtdiode led
- 30 30
- Transmissionselement transmission element
- 31 31
- Drehpotentiometer Rotary
- 32 32
- Rotationsstift rotation pin
- 34 34
- Spiralfeder spiral spring
- 36 36
- Rolle role
- 38 38
- Seil rope
- 40 40
- Koppelpunkt crosspoint
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- FR 2868741 A1 [0004] FR 2868741 A1 [0004]
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