FR2903486A1 - Motorized opening e.g. window, position measuring device for motor vehicle`s i.e. truck, has sensors respectively positioned in rotating fields of magnets, and unit processing measures provided by sensors to determine position of opening - Google Patents

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Didier Pedemas
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Abstract

The device has magnets (300, 500) for effecting a rotation of more than and less than 360 degrees on a set of strokes of an motorized opening such as window, of a motor vehicle such as truck, respectively. Hall effect sensors (310, 510) are respectively positioned in the rotating fields of the magnets. An electronic processing unit processes the measures provided by the sensors to determine an absolute position of the opening in the strokes. One of the magnets executes 5 and 10 complete turns on the stokes of the opening. Independent claims are also included for the following: (1) an driving mechanism for activating an opening of an motor vehicle (2) a method for determining the position of an opening on an stroke between an close position and an open position of the opening.

Description

1 DISPOSITIF DE MESURE DE LA POSITION D'UN OUVRANT La présente invention1 DEVICE FOR MEASURING THE POSITION OF AN OVRANT The present invention

concerne un dispositif de mesure de la position d'un ouvrant motorisé et un mécanisme d'entraînement pour l'actionnement de l'ouvrant par moteur. Un tel mécanisme d'actionnement d'ouvrant est en particulier destiné à être installé sur un véhicule automobile pour permettre l'ouverture et la fermeture d'une vitre, d'un hayon ou toit ouvrant du véhicule ou d'une porte coulissante par exemple. De manière connue en soi, un mécanisme de lève-vitre est utilisé dans un véhicule automobile muni d'une vitre pour transmettre à la vitre une force d'entraînement. Il est par ailleurs connu, en particulier sur le véhicule de type Vectra de la marque Opel, un hayon motorisé auto-ouvrant. Deux vérins équilibreurs à gaz permettent d'ouvrir le hayon. Un câble de traction est fixé par l'une de ses extrémités à l'un des vérins et par l'autre de ses extrémités à un système motorisé solidaire de la carrosserie du véhicule de sorte à pouvoir comprimer le vérin et fermer ainsi le hayon. Il est également connu, en particulier sur le véhicule de type 807 de la marque Peugeot, une porte coulissante motorisée. L'actionnement d'une porte coulissante est réalisé au moyen d'un câble de traction fixé entre la porte et un système motorisé solidaire de la carrosserie du véhicule. De même, un toit ouvrant motorisé peut être actionné par un câble de traction fixé entre le toit ouvrant et un système motorisé solidaire de la carrosserie du véhicule. Quel que soit le mécanisme d'entraînement à câble considéré, le système motorisé comprend généralement un tambour cylindrique entraîné en rotation par un système de réduction à pignons et/ou roue et vis sans fin, entraîné par un moteur. Les mécanismes d'entraînement motorisés sont en outre généralement associés à une unité électronique de commande. Lors de l'actionnement d'un ouvrant motorisé, qu'il s'agisse d'une vitre, d'un hayon, d'un toit ouvrant ou d'une porte coulissante, il est nécessaire de connaître précisément la position relative de l'ouvrant dans sa course. Cette mesure de la position de l'ouvrant doit en outre être absolue afin de permettre la reprise de l'actionnement après une coupure d'alimentation. Le simple comptage du nombre de tours moteur du système d'entraînement motorisé ne permet donc pas une mesure absolue de la position de l'ouvrant dans sa course. Les exigences de sécurité de la plupart des constructeurs automobiles conduisent à l'utilisation d'un capteur de R\Brevets\24400\24486--060630-05ARM434-texte dépôt doc 2903486 2 mesure de position absolue dans les systèmes motorisés d'actionnement d'ouvrants. Un capteur de position absolue doit fournir une unique valeur pour chaque position intermédiaire de l'ouvrant. On peut utiliser un capteur de mesure constitué d'un potentiomètre. Un tel 5 capteur est par exemple utilisé dans l'actionneur de hayon motorisé de l'Opel Vectra. La figure 1 montre un mécanisme motorisé pour entraînement d'ouvrant comprenant un potentiomètre pour déterminer de manière absolue la position de l'ouvrant dans sa course. La figure 1 montre une plaque de support 100 du mécanisme d'entraînement 10 motorisé avec une crémaillère 110 guidant un câble de traction/compression 115. Un moteur 200 entraîne un système de réduction pignon/roue qui engrène sur la crémaillère afin de déplacer le câble 115 et entraîner l'ouverture ou la fermeture de l'ouvrant. La figure 1 montre aussi un potentiomètre 50 positionné sur le demi-boîtier 101 15 du mécanisme d'entraînement. Le potentiomètre 50 est actionné par une roue 220 entraînée par le système de réduction engrenant sur la crémaillère 110. Le rapport de réduction entre la roue 220 d'actionnement du potentiomètre et la crémaillère est tel que le potentiomètre effectue moins d'un tour, par exemple trois quart (3/4) de tour, sur toute la course de l'ouvrant.  relates to a device for measuring the position of a motorized opening and a drive mechanism for actuating the leaf by motor. Such an opening mechanism is in particular intended to be installed on a motor vehicle to allow the opening and closing of a window, a tailgate or sunroof of the vehicle or a sliding door for example . In a manner known per se, a window lifter mechanism is used in a motor vehicle provided with a window for transmitting a driving force to the window. It is also known, especially on the Vectra type vehicle of the Opel brand, a self-opening motorized tailgate. Two gas balancing cylinders open the tailgate. A traction cable is fixed by one of its ends to one of the cylinders and the other of its ends to a motorized system integral with the vehicle body so as to compress the cylinder and thus close the tailgate. It is also known, in particular on the type 807 vehicle of the Peugeot brand, a motorized sliding door. The actuation of a sliding door is achieved by means of a traction cable fixed between the door and a motorized system integral with the body of the vehicle. Similarly, a motorized sunroof can be actuated by a traction cable fixed between the sunroof and a motorized system integral with the vehicle body. Whatever the cable drive mechanism considered, the motorized system generally comprises a cylindrical drum driven in rotation by a gear reduction system and / or wheel and worm, driven by a motor. Motorized drive mechanisms are also generally associated with an electronic control unit. When operating a motorized opening, be it a window, a liftgate, a sunroof or a sliding door, it is necessary to know precisely the relative position of the door. opening in his race. This measurement of the position of the opening must also be absolute to allow the resumption of actuation after a power failure. The simple counting of the number of engine revolutions of the motorized drive system therefore does not allow an absolute measurement of the position of the opening in its race. The safety requirements of most car manufacturers lead to the use of an absolute position sensor in the motorized actuation systems of a patented R31 patent. 'opening. An absolute position sensor must provide a single value for each intermediate position of the opening. A measuring sensor consisting of a potentiometer can be used. Such a sensor is for example used in the motorized hatchback actuator of Opel Vectra. Figure 1 shows a motorized mechanism for opening drive comprising a potentiometer to determine absolutely the position of the opening in its race. FIG. 1 shows a support plate 100 of the motorized drive mechanism 10 with a rack 110 guiding a traction / compression cable 115. A motor 200 drives a pinion / wheel reduction system which meshes with the rack in order to move the cable 115 and cause the opening or closing of the opening. Figure 1 also shows a potentiometer 50 positioned on the half-housing 101 of the drive mechanism. The potentiometer 50 is actuated by a wheel 220 driven by the reduction system meshing on the rack 110. The reduction ratio between the wheel 220 for actuating the potentiometer and the rack is such that the potentiometer performs less than one revolution, for example. example three quarter (3/4) turn, the entire stroke of the opening.

20 De manière connue en soi, un potentiomètre comprend des pistes conductrices, généralement circulaires, dont la résistance électrique peut être modifiée progressivement en faisant tourner un axe de commande relié à un curseur en contact avec la piste. Le potentiomètre 50 constitue donc un capteur qui envoie un signal de tension qui varie selon la position d'un curseur sur une résistance. Ce signal de 25 tension est unique pour chaque position du curseur. Or, la position du curseur dans le potentiomètre 50 est commandée par la roue 220 d'actionnement du potentiomètre engrenée par le système de réduction entraînant la crémaillère 110. Ainsi, dans la mesure où le potentiomètre effectue moins d'un tour complet, chaque valeur de tension correspond à une position unique de la crémaillère. Le potentiomètre fournit 30 donc une mesure absolue de la position de l'ouvrant dans sa course. Cependant, bien que l'utilisation d'un potentiomètre fournisse une mesure absolue de la position de l'ouvrant dans sa course, il constitue un composant cher et encombrant qui s'use avec le déplacement mécanique répété du curseur sur les pistes R.\Brevets\24400\24486--060630-05AR.Pd434-texte dépôt. doc 2903486 3 résistives. Cette usure pose des problèmes de fiabilité et de répétitivité de la mesure. En outre, le potentiomètre ne fournit pas une mesure très précise. En effet, si le potentiomètre effectue 3/4 de tour sur toute la course de l'ouvrant, soit environ 1 m dans le cas d'une porte coulissante par exemple, pour mesurer un déplacement de 1 5 cm de l'ouvrant, il faut pouvoir mesurer une rotation de 2,7 du potentiomètre, ce qui correspond à un tout petit déplacement du curseur sur la piste résistive et donc à une différence de valeur de tension bien faible qui n'est pas forcément détectée ou bien interprétée par l'unité électronique. Or, une précision de l'ordre du mm est généralement requise pour la mise en oeuvre d'une application anti-pincement.In a manner known per se, a potentiometer comprises conductive tracks, generally circular, whose electrical resistance can be gradually modified by rotating a control pin connected to a cursor in contact with the track. The potentiometer 50 therefore constitutes a sensor that sends a voltage signal that varies according to the position of a cursor on a resistor. This voltage signal is unique for each cursor position. However, the position of the cursor in the potentiometer 50 is controlled by the wheel 220 for actuating the potentiometer geared by the reduction system driving the rack 110. Thus, insofar as the potentiometer performs less than one complete revolution, each value voltage corresponds to a single position of the rack. The potentiometer thus provides an absolute measure of the position of the opening in its stroke. However, although the use of a potentiometer provides an absolute measure of the position of the opening in its course, it constitutes an expensive and bulky component which is used with the repeated mechanical displacement of the cursor on the tracks R. Patents \ 24400 \ 24486--060630-05AR.Pd434-text deposit. doc 2903486 3 resistive. This wear poses problems of reliability and repeatability of the measurement. In addition, the potentiometer does not provide a very accurate measurement. Indeed, if the potentiometer performs 3/4 turn on the entire stroke of the opening, about 1 m in the case of a sliding door for example, to measure a displacement of 1 5 cm of the opening, it It must be possible to measure a rotation of 2.7 of the potentiometer, which corresponds to a very small displacement of the cursor on the resistive track and therefore to a very small difference in voltage value which is not necessarily detected or interpreted by the electronic unit. However, an accuracy of the order of mm is generally required for the implementation of an anti-pinch application.

10 Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de mesure de la position d'un ouvrant qui soit fiable, précis, peu encombrant et peu onéreux et qui permette à la fois une mesure absolue et une mesure précise de la position de l'ouvrant dans sa course. A cet effet, l'invention propose d'utiliser deux paires composées chacune d'un 15 aimant rotatif et d'un double capteur à effet Hall. Un premier aimant effectue plusieurs tours lors de la course complète de l'ouvrant pour une mesure précise de la position de l'ouvrant dans sa course et un deuxième aimant effectue une rotation de moins d'un tour lors de la course complète de l'ouvrant pour une mesure absolue de la position de l'ouvrant dans sa course.The object of the invention is therefore to propose a device for measuring the position of an opening which is reliable, precise, compact and inexpensive and which allows both an absolute measurement and an accurate measurement of the position of the opening. opening it in its race. For this purpose, the invention proposes to use two pairs each composed of a rotating magnet and a double Hall effect sensor. A first magnet performs several turns during the full stroke of the opening for a precise measurement of the position of the opening in its race and a second magnet rotates less than a turn during the complete race of the opening. opening for an absolute measurement of the position of the opening in its race.

20 Plus particulièrement l'invention propose un dispositif de mesure de la position d'un ouvrant sur une course entre une position fermée et une position ouverte de l'ouvrant, le dispositif de mesure comprenant : - un premier aimant adapté à effectuer une rotation de plus de 360 sur l'ensemble de la course de l'ouvrant, 25 - un deuxième aimant adapté à effectuer une rotation de moins de 360 sur l'ensemble de la course de l'ouvrant ; - un premier capteur à effet Hall et un deuxième capteur à effet Hall respectivement positionnés dans les champs tournants du premier aimant et du deuxième aimant ; 30 - une unité électronique de traitement des mesures des deux capteurs à effet Hall adaptée à déterminer une position absolue de l'ouvrant dans sa course. R.\Brevets\24400\24486--060630-05ARM434-tente dépôt doc 2903486 4 Selon les modes de réalisation, le dispositif de mesure selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le premier aimant est adapté à effectuer entre 5 et 10 tours complets sur l'ensemble de la course de l'ouvrant ; 5 - le deuxième aimant est adapté à effectuer une rotation comprise entre 180 et 350 sur l'ensemble de la course de l'ouvrant ; - le premier aimant est solidarisé à une première roue et en ce que le deuxième aimant est solidarisé à une deuxième roue ; - le premier capteur à effet Hall et le deuxième capteur à effet Hall sont IO respectivement positionnés en vis-à-vis du premier aimant et du deuxième aimant. L'invention concerne aussi un mécanisme d'entraînement pour l'actionnement d'un ouvrant de véhicule automobile comprenant : - un moteur d'entraînement d'un câble adapté à actionner l'ouvrant selon 15 une course entre une position fermée et une position ouverte ; - un dispositif de mesure de la position de l'ouvrant selon l'invention. L'invention concerne en outre un véhicule automobile comprenant un ouvrant adapté à être actionné entre une position fermée et une position ouverte par le mécanisme d'entraînement de l'invention.More particularly the invention provides a device for measuring the position of an opening on a race between a closed position and an open position of the opening, the measuring device comprising: a first magnet adapted to perform a rotation of more than 360 over the entire stroke of the opening, 25 - a second magnet adapted to perform a rotation of less than 360 over the entire stroke of the opening; a first Hall effect sensor and a second Hall effect sensor respectively positioned in the rotating fields of the first magnet and the second magnet; An electronic unit for processing the measurements of the two Hall effect sensors adapted to determine an absolute position of the opening in its travel. According to the embodiments, the measuring device according to the invention may comprise one or more of the following characteristics: the first magnet is adapted to perform between 5 and 10 complete turns on the entire stroke of the opening; 5 - the second magnet is adapted to perform a rotation between 180 and 350 over the entire stroke of the opening; - The first magnet is secured to a first wheel and in that the second magnet is secured to a second wheel; the first Hall effect sensor and the second Hall effect sensor are respectively positioned opposite the first magnet and the second magnet. The invention also relates to a drive mechanism for actuating an opening leaf of a motor vehicle comprising: a drive motor of a cable adapted to actuate the opening in a race between a closed position and a position opened ; - A device for measuring the position of the opening according to the invention. The invention further relates to a motor vehicle comprising an opening adapted to be actuated between a closed position and an open position by the drive mechanism of the invention.

20 Selon les applications, l'ouvrant est choisi parmi une vitre, un hayon de coffre, un couvercle de coffre, une porte coulissante, un toit ouvrant. L'invention concerne aussi un procédé de détermination de la position d'un ouvrant sur une course entre une position fermée et une position ouverte de l'ouvrant, le procédé consistant à : 25 - effectuer une première mesure d'une variation angulaire de champ magnétique émis par un premier aimant solidarisé sur une première roue effectuant une rotation de plus de 360 sur l'ensemble de la course de l'ouvrant ; effectuer une deuxième mesure d'une variation angulaire de champ 30 magnétique émis par un deuxième aimant solidarisé sur une deuxième roue effectuant une rotation de moins de 360 sur l'ensemble de la course de l'ouvrant ; R: \Brevets\24400\24486--060630-05 A RM434-texte dépôt doc 2903486 5 - définir au moins deux portions dans la rotation de la deuxième roue, au moins une portion correspondant à un tour complet de la première roue ; - déterminer une position approximative de l'ouvrant dans une portion 5 de sa course à partir de la première mesure ; - déterminer une position précise de l'ouvrant dans sa course à partir de la composition de la deuxième mesure avec la première. Selon une caractéristique, la première mesure et la deuxième mesure sont effectuées simultanément et transmises à une unité électronique de traitement.Depending on the application, the opening is selected from a window, a tailgate, a trunk lid, a sliding door, a sunroof. The invention also relates to a method for determining the position of an opening on a race between a closed position and an open position of the opening, the method consisting in: - performing a first measurement of an angular field variation magnetic emitted by a first magnet secured to a first wheel performing a rotation of more than 360 over the entire stroke of the opening; performing a second measurement of a magnetic field angular variation emitted by a second magnet secured to a second wheel rotating less than 360 over the entire opening of the opening; To define at least two portions in the rotation of the second wheel, at least one portion corresponding to a complete revolution of the first wheel; - Determine an approximate position of the opening in a portion 5 of its race from the first measurement; - Determine a precise position of the opening in its race from the composition of the second measurement with the first. According to one characteristic, the first measurement and the second measurement are performed simultaneously and transmitted to an electronic processing unit.

10 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemple uniquement et en référence aux dessins qui montrent : - figure 1, déjà décrite, une vue en perspective d'un mécanisme motorisé 15 d'entraînement d'ouvrant selon un art antérieur ; - figure 2, une vue en perspective d'un mécanisme motorisé d'entraînement d'ouvrant selon l'invention ; - figure 3, une vue en perspective de l'envers du mécanisme de la figure 2 ; - figure 4, une vue en perspective de l'agencement des capteurs et des 20 aimants dans un dispositif de mesure de la position d'un ouvrant selon l'invention ; -figure 5, un schéma illustrant les rotations relatives de chaque aimant du dispositif de mesure de la position d'un ouvrant selon l'invention.Other features and advantages of the invention will appear on reading the following detailed description of the embodiments of the invention given by way of example only and with reference to the drawings which show: FIG. 1, already described a perspective view of a motorized sash drive mechanism according to a prior art; - Figure 2, a perspective view of a motorized drive mechanism opening according to the invention; - Figure 3, a perspective view of the back of the mechanism of Figure 2; FIG. 4 is a perspective view of the arrangement of the sensors and the magnets in a device for measuring the position of an opening according to the invention; -Figure 5, a diagram illustrating the relative rotations of each magnet of the device for measuring the position of an opening according to the invention.

25 Le dispositif de mesure selon l'invention va être décrit en référence aux figures 2 et 3. Les éléments identiques ou similaires à ceux décrits en référence à la figure 1 portent les mêmes numéros de référence. Les figures 2 et 3 montrent ainsi une plaque de support 100 et un demiboîtier 101 de mécanisme d'entraînement motorisé avec une crémaillère 110 guidant un câble de traction/compression 115. Un moteur 200 30 entraîne un système de réduction pignon/roue qui engrène sur la crémaillère afin de déplacer le câble 115 et entraîner l'ouverture ou la fermeture de l'ouvrant. La figure 2 montre aussi une première roue 230 du dispositif de mesure qui engrène via des disques d'engrenage avec un rapport de 1 sur le pignon 210 R \Brevets \24400\24486--060630-05A R M434-texte dépôt doc 2903486 6 d'actionnement de la crémaillère 110. Cette première roue 230 est ainsi adaptée à effectuer autant de tours que le pignon 210 d'actionnement de la crémaillère sur l'ensemble de la course de l'ouvrant. Par exemple, pour une course linéaire décrite par l'extrémité de l'ouvrant d'environ 2 m, le pignon 210 d'actionnement de la 5 crémaillère peut effectuer entre 6 et 8 tours. Un premier aimant 300 est solidaire de la première roue 230 du dispositif de mesure ; cet aimant 300 est désigné sur la figure 3 et sera décrit plus en détail en référence à la figure 4. Un premier capteur à effet Hall 310 comportant au moins une sonde à effet Hall est en outre positionné dans le champ tournant du premier aimant ; ce capteur 310 sera décrit plus en détail 10 en référence à la figure 4. Le premier aimant 300, solidaire de la première roue 230, effectuera autant de tours que le pignon 210 d'actionnement de la crémaillère sur l'ensemble de la course de l'ouvrant, soit 6 à 8 tours environ. Ce premier capteur 310 permet donc de mesurer une position très précise de l'ouvrant, de l'ordre de 5 mm ou moins.The measuring device according to the invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3. The elements that are identical or similar to those described with reference to FIG. 1 bear the same reference numerals. FIGS. 2 and 3 thus show a support plate 100 and a motor drive mechanism demister 101 with a rack 110 guiding a traction / compression cable 115. A motor 200 drives a pinion / wheel reduction system which meshes with the rack to move the cable 115 and cause the opening or closing of the opening. FIG. 2 also shows a first wheel 230 of the measuring device which meshes with gear discs with a gear ratio of 1 on the gear 210. Patent number: M434-text deposit 2903486 6 The first wheel 230 is thus adapted to perform as many turns as the pinion 210 for actuating the rack over the entire stroke of the opening. For example, for a linear stroke described by the end of the opening of about 2 m, the pinion 210 for actuating the rack can perform between 6 and 8 revolutions. A first magnet 300 is secured to the first wheel 230 of the measuring device; this magnet 300 is designated in FIG. 3 and will be described in more detail with reference to FIG. 4. A first Hall effect sensor 310 comprising at least one Hall effect probe is furthermore positioned in the rotating field of the first magnet; this sensor 310 will be described in greater detail with reference to FIG. 4. The first magnet 300, integral with the first wheel 230, will perform as many turns as the pinion 210 for actuating the rack on the entire stroke of opening it, about 6 to 8 turns. This first sensor 310 therefore makes it possible to measure a very precise position of the opening, of the order of 5 mm or less.

15 La figure 2 montre également une deuxième roue 250 du dispositif de mesure qui est entraînée par la première roue 230 via une roue de réduction 240. Cette deuxième roue 250 est adaptée à effectuer moins d'un tour sur l'ensemble de la course de l'ouvrant. Par exemple, pour une course linéaire décrite par l'extrémité de l'ouvrant d'environ 2 m, la deuxième roue 250 du dispositif de mesure peut effectuer 20 seulement 3/4 de tour. Un deuxième aimant 500 est solidaire de la deuxième roue 250 du dispositif de mesure, cet aimant 500 est désigné sur la figure 3 et sera décrit plus en détail en référence à la figure 4. Un deuxième capteur à effet Hall 510 est en outre positionné dans le champ tournant du deuxième aimant ; ce capteur 510 sera décrit plus en détail en référence à la figure 4. Le deuxième aimant 500, solidaire de la 25 deuxième roue 250, effectuera une rotation de moins de 360 , par exemple 3/4 de tour, sur l'ensemble de la course de l'ouvrant. Ce deuxième capteur 510 permet donc de mesurer une position absolue mais peu précise de l'ouvrant sur l'ensemble de sa course. La figure 3 montre une carte de circuit imprimée 105 directement agencée sur 30 le mécanisme d'entraînement d'ouvrant selon l'invention. Cette carte de circuit imprimée 105 comprend des pistes de liaison électrique qui relient les pattes de connexion des capteurs à effet Hall 310, 510 à une puce de microprocesseur (non illustrée) d'une unité électronique adaptée à traiter les mesures fournies par lesdits R\Brevets\24400\24486--060630-05ARM434-texte dép5t.doc 2903486 7 capteurs. Les capteurs à effet Hall utilisés dans le dispositif de mesure selon l'invention peuvent être des composants, connus sous la référence 2SA-10, commercialisés par la société SENTRON AG. Ces capteurs fournissent directement des valeurs d'angles qui seront interprétés par l'unité électronique pour déterminer de 5 façon précise et absolue la position de l'ouvrant dans sa course. La figure 4 montre une vue schématique et éclatée des paires aimant/capteur Hall du dispositif de mesure de la position d'un ouvrant selon l'invention. Le schéma de la figure 4 n'est pas à l'échelle des figures 2 et 3 et vise uniquement à expliciter le fonctionnement du dispositif selon l'invention.FIG. 2 also shows a second wheel 250 of the measuring device which is driven by the first wheel 230 via a reduction wheel 240. This second wheel 250 is adapted to perform less than one revolution on the entire travel path. opening. For example, for a linear stroke described by the end of the opening of about 2 m, the second wheel 250 of the measuring device can perform only 3/4 of a turn. A second magnet 500 is secured to the second wheel 250 of the measuring device, this magnet 500 is designated in FIG. 3 and will be described in more detail with reference to FIG. 4. A second Hall effect sensor 510 is furthermore positioned in the rotating field of the second magnet; this sensor 510 will be described in more detail with reference to FIG. 4. The second magnet 500, integral with the second wheel 250, will rotate less than 360, for example 3/4 of a turn, over the entire race of the opening. This second sensor 510 thus makes it possible to measure an absolute but inaccurate position of the opening over its entire travel. Figure 3 shows a circuit board 105 directly arranged on the sash drive mechanism according to the invention. This printed circuit board 105 comprises electrical connection tracks which connect the connection tabs of the Hall effect sensors 310, 510 to a microprocessor chip (not shown) of an electronic unit adapted to process the measurements provided by said R '. Patents \ 24400 \ 24486--060630-05ARM434-text file.doc 2903486 7 sensors. The Hall effect sensors used in the measuring device according to the invention may be components, known under the reference 2SA-10, sold by SENTRON AG. These sensors directly provide angles values that will be interpreted by the electronic unit to determine accurately and absolutely the position of the opening in its race. FIG. 4 shows a diagrammatic and exploded view of the magnet / Hall sensor pairs of the device for measuring the position of an opening according to the invention. The diagram of FIG. 4 is not on the scale of FIGS. 2 and 3 and is only intended to explain the operation of the device according to the invention.

10 Chaque aimant 300, 500 est fixé sur l'arbre 235, 255 d'une roue d'engrenage 230, 250 avec laquelle il est solidarisé en rotation. Les aimants 300, 500 peuvent ainsi être situés d'un côté du demi-boîtier 101 et les roues 230, 250 du système d'entraînement d'un autre côté. En particulier, les aimants 300, 500 peuvent être du côté du demi-boîtier 101 recevant la carte de circuit imprimée 105 et donc 15 positionnés juste en face des capteurs à effet Hall 310, 510 qui sont positionnés directement sur la carte 105. Ce positionnement des capteurs à effet Hall 310, 510 juste en face des aimants rotatifs 300, 500 permet une détection fiable et précise des variations angulaires de champ magnétique. Dans un autre mode de réalisation, non illustré, la paroi du demi-boîtier 101 peut être située entre les aimants 300, 500 et les 20 capteurs à effet Hall 310, 510, par exemple pour fixer les aimants sur les roues, à condition d'utiliser des aimants de force suffisante pour que les variations de champ magnétique soient mesurées de manière fiable. Bien que d'autres agencements soient envisageables dans le cadre de l'invention, l'agencement de la figure 4 est compact, simple, économique et fiable 25 avec une détection directe des champs magnétiques rotatifs sans besoin d'éléments de guidage de flux. Ainsi, le système de réduction et d'entraînement de la crémaillère est situé d'un côté du demi-boîtier 101 alors que le moteur, la carte de circuit imprimé 105 avec les capteurs à effet Hall sont situés de l'autre côté du demi-boîtier 101. Selon les modes d'installation du mécanisme dans le véhicule, un accès facile et 30 direct peut ainsi être prévu aux éléments électriques et électroniques du mécanisme. La figure 5 illustre les rotations relatives des aimants du dispositif de mesure de la position d'un ouvrant selon l'invention. L'angle 01 correspond à l'angle de rotation du deuxième aimant lors d'un tour complet du premier aimant et l'angle 02 R.\Brevets\24400\24486--060630-05ARM434-texte dépôt. doc 2903486 8 correspond à une rotation complète du deuxième aimant, soit la rotation du deuxième aimant pour une course complète de l'ouvrant. On remarque que le deuxième aimant effectue une rotation 02 d'environ 270 , soit moins de 360 , sur l'ensemble de la course de l'ouvrant ; la valeur d'angle fournie par le deuxième capteur à effet Hall 5 n'est donc jamais cieux fois la même pour deux positions différentes de l'ouvrant dans sa course ; celte valeur d'angle fournie par la mesure du deuxième capteur à effet Hall indiquera donc de manière absolue la position de l'ouvrant dans sa course. Cependant, cette seule valeur d'angle du deuxième capteur à effet Hall ne permet pas de contrôler de façon précise la position de l'ouvrant dans sa course.Each magnet 300, 500 is attached to the shaft 235, 255 of a gear wheel 230, 250 with which it is secured in rotation. The magnets 300, 500 can thus be located on one side of the half-casing 101 and the wheels 230, 250 of the drive system on the other side. In particular, the magnets 300, 500 may be on the side of the half-housing 101 receiving the printed circuit board 105 and therefore positioned directly opposite the Hall effect sensors 310, 510 which are positioned directly on the card 105. This positioning Hall effect sensors 310, 510 just opposite the rotating magnets 300, 500 allow reliable and accurate detection of magnetic field angular variations. In another embodiment, not illustrated, the wall of the half-housing 101 may be located between the magnets 300, 500 and the Hall effect sensors 310, 510, for example to fix the magnets on the wheels, provided that use magnets of sufficient strength for magnetic field variations to be measured reliably. While other arrangements may be contemplated within the scope of the invention, the arrangement of FIG. 4 is compact, simple, economical and reliable with direct detection of rotating magnetic fields without the need for flux guiding elements. Thus, the reduction and drive system of the rack is located on one side of the half-housing 101 while the engine, the printed circuit board 105 with Hall effect sensors are located on the other side of the half According to the modes of installation of the mechanism in the vehicle, easy and direct access can thus be provided to the electrical and electronic elements of the mechanism. FIG. 5 illustrates the relative rotations of the magnets of the device for measuring the position of an opening leaf according to the invention. The angle θ1 corresponds to the angle of rotation of the second magnet during a complete revolution of the first magnet and the angle θ2. doc 2903486 8 corresponds to a complete rotation of the second magnet, ie the rotation of the second magnet for a complete stroke of the opening. Note that the second magnet rotates 02 about 270, less than 360, over the entire stroke of the opening; the angle value provided by the second Hall effect sensor 5 is therefore never twice the same for two different positions of the opening in its race; this angle value provided by the measurement of the second Hall effect sensor will therefore absolutely indicate the position of the opening in its stroke. However, this single angle value of the second Hall effect sensor does not allow precise control of the position of the opening in its race.

10 Par exemple, dans le cas où des capteurs 2SA-10 sont utilisés pour mesurer la position d'un ouvrant ayant une course linéaire décrite d'environ 2 m, et étant donné que le capteur a une précision de 1 , la position de l'ouvrant ne sera connue qu'avec une précision de 2/270, soit. 7,4 mm alors que le besoin est de 1 mm pour la mise en oeuvre de fonctions de sécurité telles que l'anti-pincement par exemple.For example, in the case where sensors 2SA-10 are used to measure the position of an opening having a linear stroke of about 2 m, and since the sensor has an accuracy of 1, the position of the opening will only be known with an accuracy of 2/270, ie. 7.4 mm whereas the need is 1 mm for the implementation of safety functions such as anti-pinch for example.

15 La valeur d'angle du deuxième capteur à effet Hall est donc corrélée avec la valeur d'angle du premier capteur à effet Hall pour apporter la précision nécessaire au contrôle de la position de l'ouvrant. On remarque que le deuxième aimant effectue une rotation 02 d'environ 40 à 45 pendant que le premier aimant effectue un tour complet. On peut donc définir six à sept cadrans contenus dans l'angle 02 de rotation 20 maximal du deuxième aimant, chaque cadran correspondant à un tour complet du premier aimant. Ainsi, un tour complet du premier aimant correspond à un déplacement d'environ 32 cm. La précision du capteur étant de 1 , la nouvelle position sera connue avec un précision de 0,32/360, soit 0,9 mm. Ainsi, lorsque le premier capteur à effet Hall indiquera une valeur d'angle qui 25 ne sera pas unique pour l'ensemble de la course de l'ouvrant mais représentative d'une position relative de l'ouvrant avec une précision de l'ordre du mm, la valeur d'angle fournie par le deuxième capteur à effet Hall permettra de discriminer le cadran correspondant au tour du premier aimant et fournira la position absolue de l'ouvrant dans sa course. Le traitement par l'unité électronique des deux valeurs 30 d'angles fournies par le premier et le second capteur à effet Hall permet donc de déterminer, à la fois de manière précise et de manière absolue, la position de l'ouvrant dans sa course. R \Brevets\24400\24486--060630-05A ItM434-texte dépôt doc 2903486 9 Bien entendu, les valeurs d'angles 02 et 81 indiquées plus haut à titre d'exemple peuvent être modifiées tant que les relations 01<02 et 02<360 sont respectées. En particulier, l'angle 02 peut être compris entre 180 et 350 ; une valeur plus faible pouvant nuire à la précision de mesure du dispositif et une valeur plus grande 5 pouvant conduire à un chevauchement de valeurs en cas de jeu dans l'entraînement en rotation du second aimant. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits à titre d'exemple en référence aux figures; en particulier, la disposition des 10 roues d'engrenage peut être différente. La première roue 230 du dispositif de mesure selon l'invention peut être entraînée en rotation par le réducteur du moteur 200 via un engrenage qui réduit ou multiplie le nombre de tours effectués sur l'ensemble de la course de l'ouvrant, tant que le premier aimant 310 du dispositif de mesure selon l'invention effectue une rotation de plus de 360 , par exemple entre 5 et 10 tours 15 selon la précision souhaitée. De même, la roue 210 d'actionnement de la crémaillère peut effectuer plus ou moins de 6 à 8 tours sur l'ensemble de la course de l'ouvrant qui peut être inférieure ou supérieure à 2 m, ces valeurs ayant été prises à titre d'exemple dans les exemples numériques décrits précédemment. En outre, bien que les figures 1 à 3 illustrent des mécanismes motorisés à 20 crémaillère, particulièrement adaptés à l'entraînement des hayons, toits ouvrants, couvercle de coffre ou portes coulissantes, le dispositif de mesure selon l'invention peut être utilisé dans un mécanisme de lève-vitre pour déterminer de manière absolue la position de la vitre dans sa course.The angle value of the second Hall effect sensor is thus correlated with the angle value of the first Hall effect sensor to provide the necessary accuracy to control the opening position. Note that the second magnet performs a rotation O 2 of about 40 to 45 while the first magnet performs a complete revolution. It is therefore possible to define six to seven dials contained in the maximum rotation angle 02 of the second magnet, each dial corresponding to a complete revolution of the first magnet. Thus, a complete revolution of the first magnet corresponds to a displacement of about 32 cm. The accuracy of the sensor being 1, the new position will be known with an accuracy of 0.32 / 360, or 0.9 mm. Thus, when the first Hall effect sensor indicates an angle value which will not be unique for the entire opening of the opening but representative of a relative position of the opening with a precision of the order mm, the angle value provided by the second Hall effect sensor will discriminate the dial corresponding to the revolution of the first magnet and provide the absolute position of the opening in its race. The processing by the electronic unit of the two angle values provided by the first and second Hall effect sensors thus makes it possible to determine, both accurately and in an absolute manner, the position of the opening in its course. . Naturally, the values of angles 02 and 81 indicated above by way of example can be modified as long as the relations 01 <02 and O2. <360 are respected. In particular, the angle θ2 can be between 180 and 350; a lower value which may adversely affect the measurement accuracy of the device and a larger value which may lead to an overlap of values in case of play in the rotational drive of the second magnet. Of course, the present invention is not limited to the embodiments described by way of example with reference to the figures; in particular, the arrangement of the 10 gear wheels may be different. The first wheel 230 of the measuring device according to the invention can be rotated by the gearbox of the motor 200 via a gear which reduces or multiplies the number of revolutions made over the entire stroke of the opening, as long as the first magnet 310 of the measuring device according to the invention makes a rotation of more than 360, for example between 5 and 10 revolutions 15 according to the desired accuracy. Similarly, the wheel 210 for actuating the rack can perform more or less from 6 to 8 turns over the entire opening of the opening which can be less than or greater than 2 m, these values having been taken as for example in the numerical examples described above. In addition, although FIGS. 1 to 3 illustrate motorized rack mechanisms, particularly adapted to driving tailgates, sunroofs, trunk lid or sliding doors, the measuring device according to the invention can be used in a window lift mechanism for absolutely determining the position of the window in its travel.

25 R:\Brevets\24400\24486--060630-05ARM434-teste dépôt. docR: \ Patents \ 24400 \ 24486--060630-05ARM434-tests deposit. doc

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure de la position d'un ouvrant sur une course entre une position fermée et une position ouverte de l'ouvrant, le dispositif de mesure 5 comprenant : - un premier aimant (300) adapté à effectuer une rotation de plus de 360 sur l'ensemble de la course de l'ouvrant, - un deuxième aimant (500) adapté à effectuer une rotation de moins de 360 sur l'ensemble de la course de l'ouvrant, 10 - un premier capteur à effet Hall (310) et un deuxième capteur à effet Hall (510) respectivement positionnés dans les champs tournants du premier aimant (300) et du deuxième aimant (500), - une unité électronique de traitement des mesures des deux capteurs à effet Hall adaptée à déterminer une position absolue de l'ouvrant dans sa course. 15  1. Device for measuring the position of an opening on a race between a closed position and an open position of the opening, the measuring device 5 comprising: a first magnet (300) adapted to perform a rotation of more than 360 on the entire stroke of the opening, - a second magnet (500) adapted to perform a rotation of less than 360 over the entire stroke of the opening, 10 - a first Hall effect sensor ( 310) and a second Hall effect sensor (510) respectively positioned in the rotating fields of the first magnet (300) and the second magnet (500), - an electronic unit for processing the measurements of the two Hall effect sensors adapted to determine a absolute position of the opening in its race. 15 2. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier aimant (300) est adapté à effectuer entre 5 et 10 tours complets sur l'ensemble de la course de l'ouvrant.  2. Measuring device according to claim 1, characterized in that the first magnet (300) is adapted to perform between 5 and 10 complete turns on the entire stroke of the opening. 3. Dispositif de mesure selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le deuxième aimant (500) est adapté à effectuer une rotation comprise entre 180 et 20 350 sur l'ensemble de la course de l'ouvrant.  3. Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the second magnet (500) is adapted to perform a rotation between 180 and 350 350 over the entire stroke of the opening. 4. Dispositif de mesure selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier aimant (300) est solidarisé à une première roue (230) et en ce que le deuxième aimant (500) est solidarisé à une deuxième roue (250)  4. Measuring device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first magnet (300) is secured to a first wheel (230) and in that the second magnet (500) is secured to a second wheel (250) 5. Dispositif de mesure selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que 25 le premier capteur à effet Hall et le deuxième capteur à effet Hall sont respectivement positionnés en vis-à-vis du premier aimant et du deuxième aimant.  5. Measuring device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first Hall effect sensor and the second Hall effect sensor are respectively positioned vis-a-vis the first magnet and the second magnet. 6. Mécanisme d'entraînement pour l'actionnement d'un ouvrant de véhicule automobile comprenant : - un moteur d'entraînement d'un câble adapté à actionner l'ouvrant selon une course R\Brevets\24400\24486ù 060630-05ARM434-texte dépôt doc 2903486 11 entre une position fermée et une position ouverte ; - un dispositif de mesure de la position de l'ouvrant selon l'une des revendications 1 à 5.  6. Drive mechanism for actuating an opening of a motor vehicle comprising: - a drive motor of a cable adapted to operate the opening in a race R \ Brevets \ 24400 \ 24486 060630-05ARM434-text filing doc 2903486 11 between a closed position and an open position; - A device for measuring the position of the opening according to one of claims 1 to 5. 7. Véhicule automobile comprenant un ouvrant adapté à être actionné entre une position fermée et une position ouverte par le mécanisme d'entraînement de la revendication 6.  Motor vehicle comprising an opening adapted to be actuated between a closed position and an open position by the drive mechanism of claim 6. 8. Le véhicule automobile de la revendication 7, dans lequel l'ouvrant est choisi parmi une vitre, un hayon de coffre, un couvercle de coffre, une porte coulissante, un toit ouvrant.  8. The motor vehicle of claim 7, wherein the opening is selected from a window, a boot lid, a trunk lid, a sliding door, a sunroof. 9. Procédé de détermination de la position d'un ouvrant sur une course entre une position fermée et une position ouverte de l'ouvrant, le procédé consistant à : - effectuer une première mesure d'une variation angulaire de champ magnétique émis par un premier aimant solidarisé sur une première roue effectuant une rotation de plus de 360 sur l'ensemble de la course de l'ouvrant, - effectuer une deuxième mesure d'une variation angulaire de champ magnétique émis par un deuxième aimant solidarisé sur une deuxième roue effectuant une rotation de moins de 360 sur l'ensemble de la course de l'ouvrant, - définir au moins cieux portions dans la rotation de la deuxième roue, au moins une portion correspondant à un tour complet de la première roue ; - déterminer une position approximative de l'ouvrant dans une portion de sa course à partir de la première mesure ; - déterminer une position précise de l'ouvrant dans sa course à partir de la composition de la deuxième mesure avec la première.  9. A method of determining the position of an opening on a race between a closed position and an open position of the opening, the method consisting in: - performing a first measurement of an angular variation of magnetic field emitted by a first magnet secured to a first wheel performing a rotation of more than 360 over the entire stroke of the opening, - performing a second measurement of an angular variation of magnetic field emitted by a second magnet secured to a second wheel performing a rotation of less than 360 over the entire stroke of the opening, - define at least two portions in the rotation of the second wheel, at least a portion corresponding to a complete revolution of the first wheel; - Determining an approximate position of the opening in a portion of its race from the first measurement; - Determine a precise position of the opening in its race from the composition of the second measurement with the first. 10. Le procédé de la revendication 9, dans lequel la première mesure et la deuxième mesure sont effectuées simultanément et transmises à une unité électronique de traitement. R:\Brevets\24400\24486--060630-05ARM434-texte dépôt doc  The method of claim 9, wherein the first measurement and the second measurement are performed simultaneously and transmitted to an electronic processing unit. R: \ Patents \ 24400 \ 24486--060630-05ARM434-text filing doc
FR0606146A 2006-07-06 2006-07-06 Motorized opening e.g. window, position measuring device for motor vehicle`s i.e. truck, has sensors respectively positioned in rotating fields of magnets, and unit processing measures provided by sensors to determine position of opening Withdrawn FR2903486A1 (en)

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