ES2239962T3 - Sensor de angulo de direccion. - Google Patents
Sensor de angulo de direccion.Info
- Publication number
- ES2239962T3 ES2239962T3 ES00110867T ES00110867T ES2239962T3 ES 2239962 T3 ES2239962 T3 ES 2239962T3 ES 00110867 T ES00110867 T ES 00110867T ES 00110867 T ES00110867 T ES 00110867T ES 2239962 T3 ES2239962 T3 ES 2239962T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- coding
- steering angle
- angle sensor
- arrays
- sensors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D15/00—Steering not otherwise provided for
- B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/249—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using pulse code
- G01D5/2497—Absolute encoders
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
- G01D5/34776—Absolute encoders with analogue or digital scales
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D2205/00—Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
- G01D2205/20—Detecting rotary movement
- G01D2205/26—Details of encoders or position sensors specially adapted to detect rotation beyond a full turn of 360°, e.g. multi-rotation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Sensor de ángulo de dirección, especialmente para determinar el ángulo de dirección de un vehículo, en el que están dispuestas varias matrices (17, 26) de sensores radialmente de manera consecutiva alrededor del eje (5) de giro de un elemento (2) de codificación, caracterizado porque las matrices (26) de sensores dispuestas radialmente exploran sólo el elemento (2) de codificación y porque existe otra matriz (27) de sensores, dispuesta transversalmente respecto a las matrices (17, 26) de sensores dispuestas radialmente, que está prevista para la exploración del otro elemento (1) de codificación.
Description
Sensor de ángulo de dirección.
La invención se refiere a un sensor de ángulo de
dirección.
Del documento
DE-A-19712869 se conoce un sistema
sensor de ángulo de dirección con las características del preámbulo
de la reivindicación 1, en el que están dispuestas de manera
consecutiva varias matrices de sensores alrededor del eje de giro
de un elemento de codificación. Con estas matrices de sensores se
explora un disco de código.
La invención tiene el objetivo de mejorar a bajo
coste la determinación del ángulo de dirección.
Este objetivo se logra con un sensor de ángulo de
dirección que presenta las características de la reivindicación
1.
La invención se caracteriza por la disposición
radial de varias matrices de sensores alrededor del eje de giro del
elemento de codificación. La ventaja de esta disposición radica en
que se puede mejorar la determinación del ángulo de dirección. Si
se usa un código correspondiente, se pueden evitar estructuras muy
pequeñas propensas a fallos en los elementos de codificación.
Dado que las matrices de sensores dispuestas
radialmente exploran sólo uno de los elementos de codificación y
que existe otra matriz de sensores, colocada transversalmente
respecto a las matrices de sensores dispuestas radialmente, que
está prevista para la exploración del otro elemento de codificación,
se logra que con un elemento sensor propio se explore el otro
elemento de codificación.
En una variante de la invención está prevista que
las matrices de sensores se configuren de manera idéntica. De este
modo, se pueden ahorrar especialmente gastos en la fabricación de
las matrices de sensores.
Las matrices de sensores están dispuestas
ventajosamente en un módulo de exploración. Un módulo de
exploración de este tipo se puede fabricar, por ejemplo, como
componente intercambiable.
En una variante de la invención están dispuestas
de manera consecutiva las distintas matrices de sensores,
desfasadas en un ángulo \delta. La magnitud del ángulo \delta
se determina en este caso según el código, que se debe explorar, de
los elementos de codificación.
El otro elemento de codificación es
ventajosamente un segmento de disco circular. Un segmento de disco
circular de este tipo puede presentar, por consiguiente, pequeñas
dimensiones, reduciéndose así el espacio del sensor de ángulo de
dirección.
En una realización preferida de la invención, uno
de los elementos de codificación conecta un mecanismo de movimiento
intermitente que acciona el otro elemento de codificación en caso
de un giro definido de uno de los elementos de codificación. Un
mecanismo de movimiento intermitente de este tipo se puede
conectar, por ejemplo, cada 360º de ángulo de giro de la columna de
dirección; evidentemente también es posible una conexión del
mecanismo de movimiento intermitente cada 180º de ángulo de giro o
en otros ángulos de giro. Por tanto, es ventajosa una conexión a
números no enteros de revoluciones a fin de evitar la problemática
de una cierta indeterminación en la coordinación del punto de
conexión.
En una configuración alternativa de la invención
es posible que uno de los elementos de codificación presente un
accionamiento helicoidal que accione mediante una corredera el otro
elemento de codificación. Un accionamiento helicoidal de este tipo
con la corredera correspondiente puede tener una realización
económica desde el punto de vista de los costos y el espacio y
requerir poco esfuerzo. En este sentido se puede entender por
accionamiento helicoidal una pista de arrastre, en forma de espiral
o también en forma helicoidal, del elemento de codificación.
Otros detalles y variantes preferidos de la
invención se pueden deducir de la siguiente descripción, en la que
se describe y explica más detalladamente la invención con la ayuda
de ejemplos de realización representados en el dibujo.
El dibujo muestra:
Fig. 1 un sensor de ángulo de dirección según la
invención con mecanismo de movimiento intermitente,
Fig. 2 otro sensor de ángulo de dirección según
la invención con accionamiento helicoidal,
Fig. 3 y 4 dos tipos diferentes de realización de
un módulo de exploración.
En la figura 1 está representado un sensor de
ángulo de dirección para determinar el ángulo de dirección de un
vehículo con dos elementos 1 y 2 de codificación, un mecanismo 3 de
movimiento intermitente y un módulo 4 de exploración que explora
los elementos 1 y 2 de codificación. El elemento 2 de codificación
está dispuesto en este caso alrededor de una columna 6 de
dirección, representada en corte transversal, que debido al giro del
volante del vehículo gira alrededor del eje 5. El elemento 2 de
codificación en forma de disco circular o disco anular está unido
de manera resistente al giro con la columna 6 de dirección. El
elemento 2 de codificación presenta un código de Gray en forma de
cuatro pistas circulares 7 de código, situadas una al lado de la
otra.
En el elemento 2 de codificación está dispuesto
un elemento 12 de arrastre que presenta dos resaltos dentados. Si
el elemento 12 de arrastre pasa el mecanismo 3 de movimiento
intermitente, dispuesto de manera fija, éste gira alrededor del eje
13 en un paso de conteo. Dado que el mecanismo 3 de movimiento
intermitente está acoplado al elemento 1 de codificación, el
elemento 1 de codificación se mueve mediante el giro del mecanismo
3 de movimiento intermitente en un paso de conteo en una u otra
dirección indicada con la flecha doble 14.
El ejemplo de realización mostrado en la figura 1
presenta sólo un elemento 12 de arrastre. Sin embargo, es posible
también que estén dispuestos varios elementos de arrastre, por
ejemplo dos o tres, a igual o diferente distancia en el elemento 2
de codificación.
El elemento 1 de codificación presenta únicamente
una pista de código que reproduce un código adecuado de Gray. En el
ejemplo de realización mostrado en la figura 1, el elemento 1 de
codificación se mueve en un paso de conteo por cada giro completo
de la columna 6 de dirección. Dado que un volante o la columna 6 de
dirección de un vehículo puede pasar como máximo 4 a 6 giros
completos, el elemento 1 de codificación se puede configurar de
manera relativamente pequeña.
Según se observa claramente en la figura 1, el
módulo 4 de exploración presenta tres matrices 17 de sensores,
dispuestas radialmente alrededor del eje 5 de giro del elemento 2
de codificación. La figura 4 muestra en detalle estas matrices 17
de sensores. Las matrices 17 de sensores, configuradas de manera
idéntica, presentan en cada caso cinco sensores individuales 18 y
19. Los cuatro primeros sensores individuales 18 de cada matriz 17
de sensores están previstos para la exploración de las cuatro
pistas 7 de código del elemento 2 de codificación. Los respectivos
últimos sensores individuales 19 exploran una de las pistas de
código del elemento 1 de codificación durante el funcionamiento del
sensor de ángulo de dirección. Mediante el uso de un código
adecuado de ambos elementos 1 y 2 de codificación se puede explorar
con el módulo 4 de exploración o las matrices 17 de sensores una
palabra de código correspondiente a la posición angular del
volante. A partir de la palabra de código se puede determinar el
ángulo de dirección correspondiente.
En el ejemplo de realización según la figura 2,
el elemento 2 de codificación presenta en su lado dirigido hacia la
columna 6 de dirección un accionamiento helicoidal 22 en forma de
un resalto en espiral que rodea la columna 6 de dirección. El
accionamiento helicoidal 22 está acoplado aquí a un elemento 23 de
corredera. El elemento de corredera presenta en su lado dirigido
hacia el resalto del accionamiento helicoidal 22 ranuras guías 21
para alojar el resalto. Mediante el giro del elemento 2 de
codificación o del accionamiento helicoidal 22 se desplaza el
elemento 23 de corredera radialmente respecto al eje 5 de giro. El
elemento 23 de corredera presenta en su lado dirigido hacia el
elemento 1 de codificación un dentado helicoidal 24 que engrana un
correspondiente dentado helicoidal 25 dispuesto en el elemento 1 de
codificación. Al girar el volante o la columna de dirección 6, el
elemento 1 de codificación se mueve de manera continua en una u
otra dirección indicada con la flecha 28. Conforme al ejemplo de
realización representado en la figura 1, el elemento 1 de
codificación presenta según la figura 2 una pista de código con un
correspondiente código de Gray no mostrado. El módulo 4 de
exploración según la figura 2 equivale al módulo 4 de exploración
de la figura 1 o al de la figura 4.
En la figura 3 se muestra otra disposición
posible de matrices 26 de sensores en un módulo 4 de exploración.
El módulo 4 de exploración mostrado en la figura 3 presenta tres
matrices 26 de sensores dispuestas radialmente alrededor del eje 5
y una matriz 27 de sensores dispuesta transversalmente respecto a
las matrices 26 de sensores. Las tres matrices 26 de sensores y la
matriz 27 de sensores están construidas en este caso de manera
idéntica. Las matrices 26 de sensores con cuatro sensores
individuales 18 en cada caso sirven para la exploración de las
cuatro pistas 7 de código del elemento 2 de codificación. Los cuatro
sensores individuales 19 de la matriz 27 de sensores están
previstos para la exploración de una de las pistas de código del
elemento 1 de codificación.
Según se desprende claramente de la figura 1, las
matrices 17 de sensores están dispuestas de manera desfasada en el
ángulo \delta. Mediante la exploración simultánea de las pistas 7
de código y de una de las pistas de código del elemento 1 de
codificación se puede crear una palabra de código que permite
determinar el ángulo respectivo de dirección.
Claims (7)
1. Sensor de ángulo de dirección, especialmente
para determinar el ángulo de dirección de un vehículo, en el que
están dispuestas varias matrices (17, 26) de sensores radialmente
de manera consecutiva alrededor del eje (5) de giro de un elemento
(2) de codificación, caracterizado porque las matrices (26)
de sensores dispuestas radialmente exploran sólo el elemento (2) de
codificación y porque existe otra matriz (27) de sensores,
dispuesta transversalmente respecto a las matrices (17, 26) de
sensores dispuestas radialmente, que está prevista para la
exploración del otro elemento (1) de codificación.
2. Sensor de ángulo de dirección según la
reivindicación 1, caracterizado porque las matrices (17, 26,
27) de sensores están configuradas de manera idéntica.
3. Sensor de ángulo de dirección según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque todos las
matrices (17, 26, 27) de sensores están dispuestas en un módulo (4)
de exploración.
4. Sensor de ángulo de dirección según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las
matrices (17, 26) de sensores están dispuestas de manera
consecutiva desfasadas en un ángulo \delta.
5. Sensor de ángulo de dirección según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el otro
elemento (1) de codificación es un segmento de disco circular.
6. Sensor de ángulo de dirección según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
elemento (2) de codificación conecta un mecanismo (3) de movimiento
intermitente que acciona el otro elemento (1) de codificación en
caso de un giro definido del elemento (2) de codificación.
7. Sensor de ángulo de dirección según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el elemento (2)
de codificación presenta un accionamiento helicoidal (22) que
acciona mediante una corredera (23) el otro elemento (1) de
codificación.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19936246 | 1999-07-31 | ||
| DE1999136246 DE19936246A1 (de) | 1999-07-31 | 1999-07-31 | Lenkwinkelsensor |
| DE10009798A DE10009798A1 (de) | 1999-07-31 | 2000-03-01 | Lenkwinkelsensor |
| DE10009798 | 2000-03-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2239962T3 true ES2239962T3 (es) | 2005-10-16 |
Family
ID=26004607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES00110867T Expired - Lifetime ES2239962T3 (es) | 1999-07-31 | 2000-05-23 | Sensor de angulo de direccion. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP1074453B1 (es) |
| DE (3) | DE10009798A1 (es) |
| ES (1) | ES2239962T3 (es) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10110785C2 (de) * | 2001-03-06 | 2003-11-27 | Valeo Schalter & Sensoren Gmbh | Lenkwinkelsensor |
| KR20040097124A (ko) * | 2002-02-08 | 2004-11-17 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 광학 토크 및 각 센서 |
| DE102006061929A1 (de) * | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Takata-Petri Ag | Optischer Lenkwinkelsensor zur Bestimmung des Absolutwertes des Lenkwinkels |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4786891A (en) * | 1986-04-08 | 1988-11-22 | Yokogawa Electric Corporation | Absolute encoder for linear or angular position measurements |
| US5243188A (en) * | 1991-09-26 | 1993-09-07 | Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho | Neutral position detector for steering wheels having a first and second rotors with aligned slots |
| DE4220502C1 (de) * | 1992-06-23 | 1993-12-16 | Stegmann Max Antriebstech | Drehwinkelmeßsystem |
| DE4228719A1 (de) * | 1992-08-28 | 1994-03-03 | Schaeffler Waelzlager Kg | Kapazitiver Lenkwinkelsensor für ein Kraftfahrzeug |
| DE19601965A1 (de) * | 1996-01-20 | 1997-07-24 | Teves Gmbh Alfred | Lenkwinkelsensor mit Umdrehungszählwerk |
| JPH1038557A (ja) * | 1996-07-26 | 1998-02-13 | Alps Electric Co Ltd | 多回転体の回転角検出装置 |
| DE19647705C2 (de) * | 1996-11-11 | 1998-10-08 | Petri Ag | Vorrichtung zur Ermittlung der Winkelstellung des Lenkrades in einem Kraftfahrzeug |
| DE19758104B4 (de) * | 1997-02-13 | 2010-04-15 | Takata-Petri Ag | Adaptiver absoluter Lenkwinkelsensor |
| DE19712869A1 (de) * | 1997-03-27 | 1998-10-01 | Itt Mfg Enterprises Inc | Lenkwinkelsensorsystem mit erhöhter Redundanz |
| DE19819664A1 (de) * | 1998-05-02 | 1999-11-04 | Eaton Controls Gmbh | Vorrichtung zur Bestimmung des Maßes der Verdrehung zwischen zwei Teilen |
| FR2780157B1 (fr) * | 1998-06-18 | 2000-07-21 | Valeo Electronique | Capteur d'angle absolu de la rotation du volant pour vehicule automobile |
| DE19936246A1 (de) | 1999-07-31 | 2001-02-01 | Valeo Schalter & Sensoren Gmbh | Lenkwinkelsensor |
-
2000
- 2000-03-01 DE DE10009798A patent/DE10009798A1/de not_active Ceased
- 2000-05-23 EP EP00110867A patent/EP1074453B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-23 DE DE50010208T patent/DE50010208D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-05-23 EP EP00110866A patent/EP1074452B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-23 DE DE50011492T patent/DE50011492D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-05-23 ES ES00110867T patent/ES2239962T3/es not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10009798A1 (de) | 2001-09-06 |
| EP1074452B1 (de) | 2005-11-02 |
| DE50011492D1 (de) | 2005-12-08 |
| EP1074453A3 (de) | 2003-11-05 |
| EP1074452A2 (de) | 2001-02-07 |
| EP1074452A3 (de) | 2004-01-28 |
| EP1074453A2 (de) | 2001-02-07 |
| DE50010208D1 (de) | 2005-06-09 |
| EP1074453B1 (de) | 2005-05-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4736187A (en) | Encoder for measuring both incremental and absolute positions of moving elements | |
| ES2337740T3 (es) | Sensor de angulo de rotacion y metodo para determinar la posicion angular absoluta de un cuerpo que efectua varias rotaciones. | |
| US3770970A (en) | Shaft angle encoder | |
| US8896256B2 (en) | Reflection encoder, servo motor, and servo unit | |
| US6410909B1 (en) | Device for the determination of the degree of relative rotation between two parts | |
| CN102023028B (zh) | 旋转编码器及其制造方法、旋转电机、旋转电机系统和转盘 | |
| US8658965B2 (en) | Encoder having a pattern track including different-width patterns | |
| JP5174175B2 (ja) | 光学式位置測定装置用の検出エレメント・アレイ | |
| SE8603832L (sv) | Manoverdon for variabla ledskenor | |
| ES2239962T3 (es) | Sensor de angulo de direccion. | |
| ES2291760T3 (es) | Dispositivo para medir la posicion, el recorrido o el angulo de giro de un objeto. | |
| US7842913B2 (en) | Method for determining the position of a first moving component relative to a second component and device for applying said method | |
| US7969579B2 (en) | Rotary encoder apparatus | |
| US7199354B2 (en) | Detector array for optical encoders | |
| CN102203561A (zh) | 绝对位置测量装置 | |
| ES2348647T3 (es) | Sensor de angulo de direccion. | |
| ES2382828T3 (es) | Dispositivo para contar monedas a partir de un par de tubos de monedas contiguos | |
| JPWO2022264735A5 (es) | ||
| ES2333936A1 (es) | Sistema de accionamiento multiple para seguidores solares. | |
| TWI375791B (en) | Reflective optical encoder and optical encoding method | |
| KR102695811B1 (ko) | 광학식 로터리 인코더, 서보모터 및 액추에이터 | |
| JP2009085956A5 (es) | ||
| ES2977376T3 (es) | Aparato codificador de posición | |
| ES2197530T3 (es) | Pieza de igualamiento para un detector de angulo de direccion. | |
| ES2379077T3 (es) | Codificador de ángulo de rotación, así como procedimiento para explorar el disco de código de un codificador de ángulo de rotación |