[发明专利]用于获取在转动部件上的旋转角的组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求1所述的类型的用于获取在转动部件上的旋转角的组件。

背景技术

在一种已知的转向角传感器中，借助于磁场传感器对用于确定方向盘的旋转圈数的计数轮无接触地进行探测。这种转向角传感器可以磁性的游标原理为基础，其使用两个齿数相差一个齿的带有齿圈的齿轮。这种类型的系统具有下列缺点，即，在切断点火装置时，必须提供静电流，用于在切断点火装置时能够识别方向盘的转动。在长时间不使用车辆的情况下，这导致不期望的车辆电池耗尽。如果不提供这种静电流，则可能在切断点火装置或断开电池的情况下旋转方向盘时无法明确地确定转向角。

例如，在公开文献DE4409892A1中描述了一种用于获取转向角的传感器。所描述的传感器包括被多个接收器探测并且以与方向盘相同的速度旋转的第一编码盘、以及以第一编码盘的速度的四分之一旋转的第二编码盘、以及被相应的接收器探测的三个编码轨道。通过合适地结合如此产生的精确信号和粗略信号，能够进行单值的角度确定。例如，应用磁性霍尔传感器作为接收器。

发明内容

带有独立权利要求1所述的特征的根据本发明的用于获取在转动部件上的旋转角的组件以有利的方式通过少量机械的组件实现简化地、成本适宜地对旋转角的获取。此外，紧接在第一光强度测量之后当前的旋转角是固定的，从而可提供“真实功率接通(true power on)”能力。此外，该用于获取在转动部件上的旋转角的组件的实施方式仅仅具有非常小的电功率并且实现高的精度，因为仅需考虑小的机械误差。

本发明的实施方式提供了一种用于测量在转动部件上的旋转角的组件，其包括：第一测量器件，所述第一测量器件包括与转动部件相联接的具有相应的接收器的第一盘，该第一测量器件根据转动部件的转动运动提供重复的精确信号，所述精确信号可被评价用于确定转动部件的角度位置；以及该组件还包括用于产生粗略信号的第二测量器件，该粗略信号可被评价用于获得转动部件的旋转圈数。根据本发明，第一测量器件被构造成光学的测量系统，其包括至少两个分别具有光发射器和实施成光探测器的接收器的精测量通道和布置在该至少两个精测量通道的照射路径中的被实施成具有偏振滤波器的检偏振轮的第一盘，其中，该至少两个精测量通道引导具有不同的偏振面的偏振光穿过被实施成具有偏振滤波器的检偏振轮的第一盘。

根据本发明的用于获取在转动部件上的旋转角的组件的实施方式例如可用于确定在机动车中的转向角回转或油门踏板位置。

通过在从属权利要求中提出的措施和改进方案，实现了对在独立权利要求1中给出的用于获取在车辆中的转动部件上的旋转角的传感器组件的有利改进。

特别有利的是，被实施成具有偏振滤波器的检偏振轮的第一盘可具有预先规定的优选为π或2π的周期。在π周期的检偏振轮中，滤波器线彼此平行，并且在2π周期的检偏振轮中，滤波器线分别旋转了一个小的角度。

在根据本发明的用于获取在转动部件上的旋转角的组件的有利的设计方案中，第二测量器件可构造成具有至少一个粗测量通道的光学的测量系统，该粗测量通道具有光发射器和被实施成光探测器的接收器。由此，可以有利的方式以相同的测量原理获得用于获取或获得在转动部件上的旋转角的所有物理参数，从而需要较少的组件。为了将转动部件的旋转圈数编码，第二测量器件可具有与转动部件相联接的带有可透光的区域和不可透光的区域的编码盘，其中，可透光的区域具有至少一个可透光的圆环段，其在至少一个粗测量通道的照射范围中作用并且被该粗测量通道探测。通过合适地选择在编码盘中的可透光的圆环段及其数量，可确定转动部件的粗略旋转圈数。此外，带有可透光的区域和不可透光的区域的编码盘可通过传动机构与转动部件相联接，其中，该传动机构可具有优选为1∶8或1∶16的预先规定的传动比。由此，用于旋转圈数测量的转动部件的角度变化可根据所选择的检偏振轮的周期被转换成较小的角度变化。同时，转动部件的旋转运动可以1∶1或1∶2的比例被传递到检偏振轮上，利用该检偏振轮进行精确测量。备选地，转动部件的旋转圈数可作为在至少一个粗测量通道的光发射器和光探测器之间的距离变化求出，其中，转动部件的旋转被转换成至少一个粗测量通道的光探测器的线性的运动，并且其中，可通过光强度测量求出该距离变化。光探测器的线性的移动例如可通过蜗轮蜗杆机构实现。在求出该距离变化时能够利用这种情况，即，点状光源的光强度随着与光源的距离而二次方地减小。那么，通过在不同的距离/旋转时在光强度中的区别能够获得转动部件的旋转圈数。