DE102005048192A1 - Drive for moving displays in a vehicle comprises a position-determining device consisting of a Hall switch integrated in a d.c. motor to produce a signal during adjustment of a display - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Antrieb für bewegliche Displays in einem Fahrzeug, mit einem Gleichstrommotor, einer Vorrichtung zur Erfassung einer festgelegten Position und einer Vorrichtung zur Positionserkennung, die an eine Steuer- und Regeleinheit angeschlossen sind.The The present invention relates to a drive for mobile Displays in a vehicle, with a DC motor, a device for Detecting a fixed position and a device for Position detection connected to a control unit are.
Bewegliche Displays werden in Fahrzeugen beispielsweise zur Fahrzeugnavigation und zum Anzeigen sonstiger Informationen verwendet. Da diese Informationen meist nur im Bedarfsfall angezeigt werden müssen, können diese Displays aus- oder eingefahren werden. Dazu werden bei bekannten Lösungen Schrittmotore oder Gleichstrommotore verwendet. Um eine bestimmte Position des Displays z. B. nach den Wünschen des Nutzers gezielt anfahren zu können, benötigt man zusätzliche Sensoren. So werden beispielsweise bei einem Schrittmotor zwei separate Hall-Schalter zur Positionserkennung vorgesehen. Da sich der Schrittmotor aber aus Geräuschgründen als weniger sinnvoll gezeigt hat, finden immer mehr Gleichstrommotoren Anwendung, zumal neben der Geräuschproblematik Schrittmotoren mit ausreichendem Drehmoment zur Verstellung des Displays auch relativ groß und teuer sind. Bei bekannten Lösungen mit Gleichstrommotoren wird ein Gleichstrommotor durch ein Potentiometer zur Positionserkennung ergänzt. Diese benötigen jedoch Platz und eine entsprechende Ansteuerung, d. h. Kabel, Stecker, etc.. Es hat sich außerdem gezeigt, dass Potentiometer aufgrund der durch den Fahrzeugbetrieb bedingten Vibrationen relativ schnell in den Bereichen verschleißen, die eingestellt werden sollen, was zu Fehlfunktionen führt.portable Displays are used in vehicles, for example for vehicle navigation and used to display other information. Because this information usually only in case of need to be displayed, these displays can be extended or retracted become. These are known solutions stepper motors or DC motors used. To a certain position of the display z. B. after the To wish to approach the user targeted, you need additional Sensors. For example, with a stepper motor, two separate ones Hall switch provided for position detection. As is the stepper motor but for reasons of noise than Less meaningful, find more and more DC motors Application, especially besides the noise problem Stepper motors with sufficient torque to adjust the Displays are also relatively large and are expensive. In known solutions With DC motors, a DC motor is powered by a potentiometer added to the position detection. These need However, space and a corresponding control, d. H. Cable, plug, etc. It has also shown that potentiometer due to the vehicle operation conditional vibrations wear out relatively quickly in the areas that should be adjusted, resulting in malfunction.
Außerdem sind Potentiometer aufgrund ihrer Bauart empfindlich gegenüber Verschmutzung und den im Cockpitbereich vorhandenen hohen Temperaturschwankungen sowie den aus den Kunststoffteilen austretenden Weichmachern.Besides, they are Potentiometers sensitive to contamination due to their design and the high temperature fluctuations in the cockpit area and the emanating from the plastic parts plasticizers.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Antrieb für bewegliche Displays zur Verfügung zu stellen, der kostengünstig ist und zuverlässig arbeitet.The The object of the present invention is a drive for mobile Displays available to make that cost-effective is and reliable is working.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Antrieb der eingangs bezeichneten Art gelöst, bei dem die Vorrichtung zur Positionserkennung aus einem in den Gleichstrommotor integrierten Hall-Schalter besteht, der bei Verstellung des Displays ein Signal erzeugt, mittels dessen in der Steuer- und Regeleinheit die aktuelle Position des Displays bestimmbar ist.According to the invention Problem solved by a drive of the type described, at the device for detecting the position of a in the DC motor integrated Hall switch, which is when adjusting the display generates a signal by means of which in the control unit the current position of the display can be determined.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Antriebs besteht darin, dass als Motor ein kleiner und leistungsfähiger Gleichstrommotor verwendet werden kann, in den die Vorrichtung zur Positionserkennung in Form eines Hall-Schalters eingebaut ist, so dass keine zusätzliche Verkabelung etc. erforderlich ist. Da Hall-Schalter sehr klein und auch kostengünstig sind, ist die Integration in den Gleichstrommotor ohne nennenswerten Aufwand möglich. Durch die Verwendung eines Gleichstrommotors (DC-Motor) wird nur ein Hall-Schalter benötigt, da die Drehrichtung aufgrund der Polarität bekannt ist, im Gegensatz zu einem AC-Motor.Of the Advantage of the drive according to the invention exists in that uses as a motor, a small and powerful DC motor can be in which the device for position detection in shape a Hall switch is built in, so no extra Wiring etc. is required. Because Hall switches are very small and are also inexpensive, is the integration in the DC motor without any significant effort possible. By using a DC motor (DC motor) is only one Hall switch needed, because the direction of rotation is known due to the polarity, in contrast to an AC motor.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Gleichstrommotor mittels eines AD-Wandlers an die Steuer und Regeleinheit angeschlossen. Bei manueller Verstellung des Displays erzeugt der Gleichstrommotor eine analoge Generatorspannung, die der AD-Wandler in ein digitales Signal umwandelt, so dass in der Steuer- und Regeleinheit zusammen mit dem von dem Hall-Schalter zur Verfügung gestellten Signal die aktuelle Position des Displays bestimmbar ist. Die Erkennung der Bewegungsrichtung erfolgt dabei mittels der Polarität der Generatorspannung. Die zurückgelegte Wegstrecke wird mittels der Anzahl der vom Hall-Schalter abgegebenen Impulse bestimmt. Dadurch ist eine Handverstellung gewährleistet, ohne dass die Steuer- und Regeleinheit die aktuelle Displayposition verliert, da in der Steuer- und Regeleinheit jederzeit die aktuelle Position des Displays nachverfolgt wird. Die häufig geforderte Handverstellung bietet dem Nutzer eine zusätzliche Möglichkeit, das Display individuell einzustellen.In a preferred embodiment is the DC motor by means of an AD converter to the control and control unit connected. With manual adjustment of the display The DC motor generates an analog generator voltage, which is the Converted AD converter into a digital signal, so that in the control and control unit together with the signal provided by the Hall switch the current position of the display can be determined. The detection of Direction of movement takes place by means of the polarity of the generator voltage. The covered Distance is determined by the number of votes from the Hall switch Impulses determined. This ensures a manual adjustment, without the control unit the current display position loses because in the control unit at any time the current Position of the display is tracked. The frequently required manual adjustment offers the user an additional Possibility, to adjust the display individually.
Vorzugsweise ist in der Steuer- und Regeleinheit eine Stromerkennung für die Erkennung des vom Motor aufgenommenen Stromes vorgesehen, die bei einer Verstellung des Displays den vom Motor aufgenommenen Strom erfasst. Bei einer Blockade des Displays im Verstellbereich kann dann eine Sicherheitsabschaltung erfolgen oder es wird das Anfahren eines Anschlags zur Positionsbestimmung genutzt.Preferably is in the control unit a current detection for detection provided by the motor current absorbed, the at an adjustment the display detects the current absorbed by the motor. At a Blockade of the display in the adjustment range can then be a safety shutdown or it is approaching a stop for determining the position used.
Im bevorzugten Zusammenwirken mit der Positionserkennung erfolgt in der Steuer- und Regeleinheit ein Vergleich des Ist-Werts mit einem gespeicherten Soll-Wert für die jeweilige Position des Displays. Dadurch ist es möglich, eine Störung des Bewegungsablaufs des Displays mit größerer Genauigkeit zu ermitteln, da der Motor über den Verstellweg des Displays unterschiedlich Strom aufnimmt, um das Display gegen die konstruktionsbedingten Widerstände zu bewegen. Ein ungewöhnlicher Widerstand wird durch den Vergleich des Ist-Werts mit dem Soll-Wert erkannt, d. h., ein hohes Anfahrmoment oder hohes Moment zum Aufrichten des Displays wird bei der Auswertung berücksichtigt.in the preferred interaction with the position detection takes place in the control unit a comparison of the actual value with a stored target value for the respective position of the display. This makes it possible to get one disorder determine the motion sequence of the display with greater accuracy, because the engine over the adjustment path of the display receives different current to the Display to move against the design-related resistors. An unusual one Resistance is detected by comparing the actual value with the target value, i. h., a high starting torque or high moment to erect the Displays are taken into account in the evaluation.
So kann beispielsweise eine Sicherheitsabschaltung vorgesehen sein, die bei Überschreitung des Soll-Werts des aufgenommenen Stromes um ein bestimmtes Maß in den jeweiligen Positionsbereichen die Spannungszufuhr zum Motor reduziert oder unterbricht. Dadurch lässt sich ein einfacher und sicher funktionierender Einklemmschutz realisieren. Die Unterbrechung oder Reduzierung der Spannungszufuhr zum Motor, d. h. eine Unterbrechung oder Reduzierung der vom Motor abgegebenen Leistung, schützt auch den Motor und die Mechanik vor zu großen Belastungen. In einer zweckmäßigen Ausführungsform schaltet die Steuer- und Regeleinheit den Motor bei Erreichen einer festgelegten Ausgangs- und Endposition des Displays automatisch ab.For example, a security dep be provided, which reduces or interrupts the voltage supply to the motor when exceeding the desired value of the current absorbed by a certain amount in the respective position ranges. As a result, a simple and safe anti-trap protection can be realized. The interruption or reduction of the voltage supply to the motor, ie an interruption or reduction of the power delivered by the motor, also protects the motor and the mechanism from excessive loads. In an expedient embodiment, the control unit automatically shuts off the motor upon reaching a fixed output and end position of the display.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung fährt die Sicherheitsabschaltung bei Überschreitung des Soll-Werts des aufgenommenen Stromes in den jeweiligen Positionsbereichen das Display um ein bestimmtes Wegstück oder in die Ausgangsstellung zurück und reduziert oder unterbricht die Spannungszufuhr zum Motor, so dass beispielsweise eingeklemmte Fingerkuppen oder Gegenstände aus dem Bewegungsbereich des Displays entfernt werden können.In a preferred embodiment of the invention drives the safety shutdown when exceeded the desired value of the absorbed current in the respective position ranges the display by a certain distance or in the starting position back and reduces or breaks the voltage supply to the motor, so that, for example, pinched fingertips or objects the range of motion of the display can be removed.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform erfolgt nach einer Sicherheitsabschaltung nach einer bestimmten Zeitdauer eine Wiederholung bzw. Fortsetzung des unterbrochenen Stellvorgangs. Dadurch ist ein erneutes Eingeben eines Steuerungssignals zum Erreichen der ursprünglich beabsichtigten Position nicht erforderlich. Sollte sich das Hindernis immer noch im Bewegungsbereich des Displays befinden, führt die Sicherheitsabschaltung bei der Wiederholung des Stellvorgangs zu einem erneuten Abbruch, wobei bei mehrfacher Unterbrechung auch eine endgültige Abschaltung erfolgen kann.In a further preferred embodiment occurs after a safety shutdown after a certain Duration of a repetition or continuation of the interrupted Restoring operation. This is a reentering of a control signal to reach the original intended position not required. Should the obstacle always be still in the range of motion of the display, the leads Safety shutdown when repeating the setting process too a renewed abort, with multiple interruption and a final Shutdown can be done.
Weiterhin bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Vorrichtung zur Erfassung einer festgelegten Position des Displays ein Sensor oder Schalter ist, der ein Rücksetzsignal (Reset) erzeugt, welches die Positionsbestimmung in der Steuer- und Regeleinheit zurücksetzt. Diese Reset-Funktion gewährleistet, dass ein eventueller Fehler bei der Erfassung einer Position nicht von einem Bewegungszyklus in den nächsten Bewegungszyklus weitergegeben wird, was durch Fehleraddition zu großer Ungenauigkeit der Positionserkennung führen würde.Farther preferred is an embodiment in which the device for detecting a fixed position the display is a sensor or switch, which is a reset signal (Reset), which determines the position determination in the control and control unit resets. This reset function ensures that a possible error in the capture of a position is not passed from a cycle of motion in the next cycle of motion which is due to error addition to large inaccuracy of the position detection to lead would.
Als einfache Alternative bietet es sich an, als Vorrichtung zur Erfassung einer festgelegten Position des Displays einen Anschlag vorzusehen, wobei die Steuer- und Regeleinheit mittels des Vergleichs des Ist-Werts der Stromerfassung mit dem eingespeicherten Soll-Wert für die Position des Anschlags ein Rücksetzsignal (Reset) erzeugt.When simple alternative, it makes sense as a device for detection provide a stop to a fixed position of the display, wherein the control unit by means of the comparison of the actual value the current detection with the stored setpoint value for the position the stop a reset signal (Reset) generated.
Zweckmäßigerweise fährt der Motor das Display bei ausgeschalteter Zündung in eine festgelegte Ruheposition. Dadurch wird das Display automatisch vor Staub und Sonneneinstrahlung geschützt, wenn das Fahrzeug nicht benutzt wird.Conveniently, he drives With the ignition off, move the display to a fixed rest position. This will automatically clear the screen from dust and sunlight protected, if the vehicle is not used.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Display nur in einem festgelegten Bereich eingeschaltet, in dem der Nutzer das Display überhaupt einsehen kann.In a preferred embodiment of the invention, the display is only switched on in a defined area in which the user the Display at all can see.
Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen. Es zeigen:following will become apparent from the attached drawings closer up an embodiment the invention received. Show it:
Displays unddisplays and
Der
Antrieb weist einen Gleichstrommotor
Der
Gleichstrommotor
Bei
manueller Verstellung des Displays
Bei
einer Verstellung des Displays
Andererseits
ist ein Einklemmschutz gewährleistet,
der zusätzlich
dadurch optimiert ist, dass die Sicherheitsabschaltung bei Überschreitung
des Soll-Werts des aufgenommenen Stromes in den jeweiligen Positionsbereichen
das Display
Der
Antrieb verfügt über eine
Vorrichtung zur Erfassung einer festgelegten Position des Displays
Die
Steuer- und Regeleinheit
Neben
dem Antrieb für
bewegliche Displays
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
|
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20120904 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140501 |