DE102020108931B4

DE102020108931B4 - Membransensorvorrichtung zur Positionserfassung, Antriebseinheit, Rückblickvorrichtung und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102020108931B4
Application number: DE102020108931.7A
Authority: DE
Inventors: Andrew Brian Little
Original assignee: Motherson Innovations Co Ltd
Current assignee: Motherson Innovations Co Ltd
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2022-11-10
Anticipated expiration: 2040-04-01
Also published as: DE102020108931A1; US20210302204A1

Abstract

Sensorvorrichtung (20) zur Positionserfassung in Verbindung mit einer Antriebseinheit (1) einer Rückblickvorrichtung eines Fahrzeugs, wobei die Antriebseinheit (1) mindestens eine von einem Gleichstrommotor angetriebene Motorwelle (10) aufweist,dadurch gekennzeichnet, dassdie Sensorvorrichtung (20) einen als Potentiometer wirkenden Membranpositionssensor (22) aufweist, dessen Widerstand von der relativen Drehposition der Motorwelle (10) abhängt, wobeider Membranpositionssensor (22) mindestens eine aktive Fläche (200) aufweist, die sich entlang mindestens eines Bereichs zwischen zwei gegenüberliegenden Enden des Membranpositionssensors (22) erstreckt, wobei• entweder ein erstes Ende fest mit der Motorwelle (10) verbunden ist und das zweite Ende fest mit einem Referenzmittel verbunden ist, relativ zu dem sich die Motorwelle (10) drehen kann, so dass eine Drehung der Motorwelle (10) in einer ersten Richtung den Membranpositionssensor (22) festzieht und eine Drehung der Motorwelle (10) in einer zweiten Richtung, die umgekehrt zur ersten Richtung ist, den Membranpositionssensor (22) löst,• oder der Membranpositionssensor (22) zumindest entlang der aktiven Fläche fest an einem Referenzmittel angebracht ist, relativ zu dem sich die Motorwelle (10) drehen kann, und ein Wischer an der Motorwelle (10) angebracht ist, um sich mit dieser zu drehen, so dass eine Drehung der Motorwelle (10) in einer ersten Richtung den Wischer zwingt, sich entlang der aktiven Flächen von dem ersten Ende weg zu bewegen, und eine Drehung der Motorwelle (10) in einer zweiten Richtung, die umgekehrt zur ersten Richtung ist, den Wischer zwingt, sich entlang der aktiven Fläche zu dem ersten Ende hin zu bewegen, undder Wischer ein Rad (28) aufweist, das drehbar an einer Welle (26) befestigt ist, die auf der Motorwelle (10) montiert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Membransensorvorrichtung zur Positionserfassung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Antriebseinheit, eine Rückblickvorrichtung sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Sensorvorrichtung.
Außenrückspiegelanordnung gemäß US 8,366,285 B2 , umfassend eine an einem Fahrzeug montierbare Halterung, wobei die Halterung einen Spiegelträger mit Rastmerkmalen aufweist, die auf einem Rastkreis auf dem Spiegelträger angeordnet sind; und einen Spiegelkopfrahmen, der drehbar an dem Spiegelträger zur Drehung um eine Spiegelkopfachse montiert ist, wobei der Spiegelkopfrahmen Rastmerkmale aufweist, die mit den Rastmerkmalen des Spiegelträgers übereinstimmen, wobei die Rastmerkmale des Spiegelträgers und des Spiegelkopfrahmens ein Rastersystem bilden, wobei das Rastersystem mindestens eine Antriebsstellung aufweist. Eine Primärfeder wirkt zwischen dem Spiegelkopfrahmen und dem Spiegelfuß in einer Richtung parallel zur Spiegelkopfachse, wobei die Primärfeder dazu dient, die Rastung in der/den Rastposition(en) in Eingriff zu halten. Ein Kraft-Klapp-Mechanismus ist funktionsfähig zwischen der Spiegelbasis und dem Spiegelkopfrahmen angeordnet, wobei der Kraft-Klapp-Mechanismus einen Antriebsstrang aufweist; und einen Kupplungsmechanismus, der ein Paar gegenüberliegender Kupplungsflächen umfasst, die den Antriebszug mit der Spiegelbasis verbinden, wenn der Antriebszug angetrieben wird, wobei der Kupplungsmechanismus so angeordnet und konstruiert ist, dass während des manuellen Klappens des Spiegelkopfes, wenn der Antriebszug nicht angetrieben wird, keine Kräfte von dem Spiegelkopfrahmen auf den Antriebszug übertragen werden, wobei der Kraft-Klapp-Mechanismus ein Kraft-Klapp-Gehäuse umfasst, das in den Spiegelkopfrahmen zur Drehung mit diesem einbaubar ist, einen Antriebszug, der einen an dem Kraft-Klapp-Gehäuse montierten Motor und ein Antriebszahnrad umfasst, das betriebsmäßig mit dem Motor verbunden ist, wobei das Antriebszahnrad eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten, sich axial erstreckenden Vorsprüngen aufweist; und der Kupplungsmechanismus einen Hauptrampenring enthält, der zwischen dem Antriebszahnrad und der Basis angeordnet ist, wobei der Hauptrampenring eine Vielzahl von Rampenaussparungen zur Aufnahme der jeweiligen Vorsprünge aufweist, so dass eine relative Drehung zwischen dem Antriebszahnrad und dem Rampenring zu ihrer relativen axialen Verschiebung führt, wobei der Hauptrampenring mit der Spiegelbasis wirkverbunden ist, wobei die Kupplung eine eingerückte Position, in der der Hauptrampenring in Bezug auf die Spiegelbasis drehfest ist, und eine ausgerückte Position aufweist, in der der Hauptrampenring in Bezug auf die Spiegelbasis drehbar ist. Ein elektrisches Blockiersystem hat eine Blockierposition, in der das System das Antriebszahnrad blockiert, so dass sich das Antriebszahnrad nicht in Bezug auf das Triebwerksgehäuse drehen kann, und eine Nicht-Blockierposition, in der das System die Drehung des Antriebszahnrads in Bezug auf das Gehäuse nicht einschränkt. Das elektrische Blockiersystem umfasst ein Sensorsystem, wobei das Sensorsystem mindestens eine relative Drehposition zwischen dem Gehäuse und dem Antriebszahnrad erfasst, wobei das Sensorsystem das Antriebszahnrad durch Unterbrechung der Stromversorgung des Motors blockiert.
US 9,487,142 B2 stellt eine Rückspiegelbaugruppe, wie z.B. eine Außenspiegelbaugruppe, die an einer Seite eines ausgerüsteten Fahrzeugs montiert ist, zur Verfügung, die ein Powerfold-Aktuatorssystem zum Schwenken des Spiegelkopfes der Spiegelbaugruppe relativ zu einer Basis zwischen einer Fahr- oder Gebrauchsposition und einer eingeklappten oder Parkposition als Reaktion auf eine Benutzereingabe umfasst. Das Powerfold-System ist betreibbar, um die gewünschte Einstellung des Spiegelkopfes über eine einzige Betätigung der Benutzereingabe bereitzustellen und kann einen Rückwärtsbereichssensor an einem Aktuator umfassen. Der Rückwärtsbereichssensor kann einen Sensor umfassen, der erkennt, ob sich der Spiegelkopf irgendwo hinter der Antriebsposition (in Richtung Park- oder Klappposition) befindet, insbesondere in Form eines Hall-Effekt-Sensors, der an der Basis angebracht ist, und eines bogenförmigen Magneten, der an einem beweglichen Arm angebracht ist. Wenn sich der Spiegelkopf in einer rückwärtigen Position befindet, kann der Sensor das Vorhandensein des Magneten am oder in der Nähe des Sensors detektieren, wohingegen, wenn der Spiegelkopf in die Fahrposition oder vor die Fahrposition geschwenkt wird, der Magnet vom Sensor wegbewegt wird und der Sensor seine Anwesenheit nicht detektiert.
Die DE 200 22 740 U1 beschreibt eine Antriebsvorrichtung für einen verstellbaren Kraftfahrzeugspiegel mit einem feststehenden Teil und einem relativ zum feststehenden Teil mittels mindestens eines Antriebsmotors und mindestens eines Antriebszahnrades schwenkbaren Spiegelträger und mit einem Potentiometer zur Erzeugung eines den Schwenkwinkel zwischen dem feststehenden Teil und dem Spiegelträger angebenden elektrischen Signals. Das Potentiometer weist einen Schleifwiderstand und einen Schleifer auf, wobei eines der Elemente Schleifwiderstand und Schleifer fest mit einem mit dem feststehenden Teil verbundenen Basisteil und das andere der beiden Elemente über eine Rutschkupplung mit dem Antriebszahnrad oder einem mit dem Antriebszahnrad in Wirkverbindung stehenden Drehteil verbunden ist. Insgesamt ist der Aufbau recht kompliziert.
Lager, insbesondere Wälz- oder Gleitlager, sind im allgemeinen gut bekannt. So beschreibt die DE 10 2008 008 727 A1 ein Lager, das ein erstes Lagerteil, insbesondere einen ersten Lagerring, ein relativ zu dem ersten Lagerteil bewegliches zweites Lagerteil, insbesondere einen zweiten Lagerring, und einen Positionsgeber, der ein der relativen Stellung der beiden Lagerteile entsprechendes analoges Signal liefert, bekannt. Der Positionsgeber umfasst dabei ein Potentiometer, das eine Widerstandsbahn und einen Positionsfinger aufweist, wobei die Widerstandsbahn mit dem ersten Lagerteil drehfest verbunden und der Positionsfinger mit dem zweiten Lagerteil drehfest verbunden ist.
Membranpotentiometer als solche sind bekannt. Ein solches Membranpotentiometer besteht aus einer Widerstandsbahn, die auf eine Membranbasis aufgedruckt ist, und einem Kollektor mit aufgedruckter Kurzschlussbahn, der auf diese Basis aufgebracht ist. Beide Pfade sind durch einen umlaufenden Abstandshalter getrennt. Bei Druckbeaufschlagung der Kollektorfolie wird gleichzeitig die Widerstandsbahn elektrisch kontaktiert und eine Spannung kann über die Kollektorfolie in Bewegung abgegriffen werden. Sobald der Druck auf die Kollektorfolie nachlässt, kann die Spannung nicht mehr abgegriffen werden. Weitere Details sind z. B. in der US 8,188,834 B2 beschrieben. Demnach umfasst eine Vorrichtung zum Erfassen der Lage eines Druckpunktes ein erstes Substrat, auf dem ein elektrisches Widerstandselement angebracht ist; ein zweites Substrat, auf dem eine Kontaktelektrode angebracht ist, wobei die Kontaktelektrode dem Widerstandselement in einem elektrisch isolierenden Abstand gegenüberliegt und durch Zusammendrücken des ersten und des zweiten Substrats in elektrischen Kontakt mit dem Widerstandselement gebracht werden kann; eine elektrische oder elektronische Schaltung zum Erfassen der Lage des Druckpunktes; und mindestens eine flache Blattfeder aus federhartem Blech, die sich auf mindestens einem des ersten und des zweiten Substrats befindet und die den Druckbereich des ersten und des zweiten Substrats abdeckt.
Aus der DE 100 60 013 A1 , der DE 200 13 047 U1 und der DE 43 35 004 A1 ist jeweils ein Sensor mit einem ersten Träger, auf den in kreisringförmiger Bahn eine elektrische Widerstandsstrecke aufgebracht ist, mit einem zweiten Träger, auf den eine dem Bahnverlauf der Widerstandsstrecke folgende Kontaktelektrode aufgebracht ist, die der Widerstandsstrecke in elektrischem Isolierabstand gegenüberliegt und durch Zusammendrücken der Träger mit der Widerstandsstrecke in elektrische Verbindung bringbar ist, und mit einer Auswerteelektronik, die anhand des sich beim Zusammendrücken ändernden elektrischen Widerstands den Ort des Zusammendrückpunkts zu erfassen geeignet ist, bekannt.
Es ist eine Aufgabe, die gattungsgemäße Sensorvorrichtung derart weiterzuentwickeln, dass sie die Nachteile des Stands der Technik überwinde. Dabei soll eine verbesserte Membranpositionssensorvorrichtung bereitgestellt werden, die für die Positionserfassung in Verbindung mit einer Antriebseinheit für eine Rückblickvorrichtung geeignet ist.
Dieser Zweck wird erreicht durch eine Sensorvorrichtung zur Positionserfassung in Verbindung mit einer Antriebseinheit einer Rückblickvorrichtung eines Fahrzeugs, wobei die Antriebseinheit mindestens eine von einem Gleichstrommotor angetriebene Motorwelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung einen als Potentiometer wirkenden Membranpositionssensor aufweist, dessen Widerstand von der relativen Drehposition der Motorwelle abhängt.
Dabei umfasst der Membranpositionssensor mindestens eine aktive Fläche, die sich entlang mindestens eines Bereichs zwischen zwei gegenüberliegenden Enden des Membranpositionssensors erstreckt, wobei entweder ein erstes Ende fest an der Motorwelle und das zweite Ende fest an einem Referenzmittel angebracht ist, relativ zu dem sich die Motorwelle drehen kann, so dass eine Drehung der Motorwelle in einer ersten Richtung den Membranpositionssensor festzieht und eine Drehung der Motorwelle in einer zweiten Richtung, die umgekehrt zur ersten Richtung ist, den Membranpositionssensor löst, oder der Membranpositionssensor zumindest entlang der aktiven Fläche fest an einem Referenzmittel angebracht ist, relativ zu dem sich die Motorwelle drehen kann, und ein Wischer an der Motorwelle angebracht ist, um sich mit dieser zu drehen, so dass eine Drehung der Motorwelle in einer ersten Richtung den Wischer zwingt, sich entlang der aktiven Flächen von dem ersten Ende weg zu bewegen, und eine Drehung der Motorwelle in einer zweiten Richtung, die umgekehrt zur ersten Richtung ist, den Wischer zwingt, sich entlang der aktiven Flächen zu dem ersten Ende hin zu bewegen.
Ferner umfasst der Wischer ein Rad, das drehbar an einer, vorzugsweise vorgespannten, auf der Motorwelle montierten Welle befestigt ist, insbesondere über einen um die Motorwelle angebrachten Ring.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass die vorgespannte Welle mit einer Druckfeder zwischen dem Rad und der Motorwelle und/oder dem Ring versehen ist.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass der Ring durch Form- und/oder Presspassung an der Motorwelle befestigt wird und/oder ein vorstehendes Trägermittel an oder mit der Motorwelle vorgesehen ist.
Bei einer Ausführungsform führt eine proportionale Rückkopplung zum Druck, der durch das Andrücken eines Wischers auf die aktiven Fläche induziert wird, zu einem geregelten Spannungsausgang, der vorzugsweise von einer stabilen 5 V-Gleichstromversorgung abgeleitet wird, wobei ein Ausgang insbesondere im Bereich von 0,25 V DC bis 4,75 V DC liegt.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Membranpositionssensor zumindest teilweise gekrümmt ist, vorzugsweise zumindest entlang der aktiven Fläche vom ersten Ende zum zweiten Ende, und/oder
der Membranpositionssensor, vorzugsweise zumindest entlang der aktiven Fläche vom ersten Ende zum zweiten Ende, eine Länge aufweist, die es erlaubt, eine Drehung der Motorwelle von mindestens 90°, vorzugsweise bis zu 180°, zu bestimmen.
Es ist auch möglich, dass der Membranpositionssensor aus einer Schutzfolie mit einem ersten Anschluss, einem Abstandshalter, einer Schaltungsschicht mit einem zweiten und dritten Anschluss und einem doppelseitigen Klebeband zur Befestigung besteht, wobei vorzugsweise der erste Anschluss zwischen dem zweiten und dritten Anschluss angeordnet ist.
Darüber hinaus stellt eine Ausführungsform eine Antriebseinheit einer Rückblickvorrichtung mit einem Kopf, der mindestens ein reflektierendes Element, ein Display und/oder eine Kamera trägt, und eine an einem Fahrzeug zu befestigende Basis bereit, wobei die Antriebseinheit eine von einem ersten Gleichstrommotor angetriebene erste Motorwelle für eine Kraftübertragung, die geeignet ist, den Kopf relativ zu der Basis zu schwenken, und eine der ersten Motorwelle zugeordnete erste Sensorvorrichtung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen aufweist, und/oder mindestens eine zweite Motorwelle, die von mindestens einem zweiten Gleichstrommotor angetrieben wird, um das reflektierende Element und/oder die Kamera relativ zum Kopf und/oder zur Basis zu kippen und/oder zu drehen, und mindestens eine zweite Sensorvorrichtung, die der mindestens einen zweiten Motorwelle gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen zugeordnet ist.
Diesbezüglich wird vorgeschlagen, dass das Referenzmittel durch ein Gehäuse, ein Gehäuseteil oder ein Trommelgehäuse bereitgestellt wird, das insbesondere an der Basis oder dem Kopf befestigt ist.
Weiterhin ist eine Rückblickvorrichtung mit einer Antriebseinheit gemäß den obigen Ausführungsformen vorgesehen, wobei jede Sensorvorrichtung mit einer elektronischen Steuereinheit, insbesondere der Fahrzeugelektronik, und/oder einer Speichereinheit, insbesondere der Fahrzeugspeichereinheit, verbunden ist.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, dass zwei Sensoren vorgesehen sind, insbesondere zwei Sensoren in einer „X“-Formation, um zwei Spannungen auszugeben, von denen eine ein X-Winkel und die andere ein Y-Winkel ist, um Positionsrückmeldespannungen an die steuernde elektronische Steuereinheit zu liefern.
Auch ein Fahrzeug mit mindestens einer Rückblickvorrichtung gemäß obigen Ausführungsformen ist vorgesehen.
Dementsprechend hat eine Sensorvorrichtung einer Ausführungsform im aktiven Bereich ihrer Sensormembran eine Ebene, die als „Schiebepotentiometer“ verwendet werden kann. Der Widerstand der Sensorvorrichtung hängt davon ab, wo ein Wischer derselben auf die Ebene drückt. Somit stellt die Sensorvorrichtung eine einstellbare oder variable Widerstandseinheit zur Verfügung, die ihren Widerstand in Abhängigkeit davon ändert, wo entlang ihrer Länge ein äußerer Druck ausgeübt wird. Bei Speisung mit einer Spannung kann eine lineare Darstellung der Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der jeweiligen Druckposition erfolgen. Das heißt, ein Druck, der auf das Innenmaterial der aktiven Fläche ausgeübt wird, verändert den Widerstand zwischen 0 Ohm und dem maximalen Widerstand des Sensors entlang seiner Länge, so dass der Widerstand zur Positionserkennung skaliert werden kann. Diese Positionserfassung eignet sich zur Bestimmung der tatsächlichen Schwenkposition eines Kopfes einer Rückblickvorrichtung relativ zu einer Basis der Rückblickvorrichtung und damit eines mit der Rückblickvorrichtung ausgestatteten Fahrzeugs. Sie eignet sich auch zur Bestimmung der Drehung eines Reflexionselements und/oder einer Kamera sowie der Neigung relativ zum Fahrzeug.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten beispielhaften Ausführungsformen näher erläutert.

1 ist eine Explosionsdarstellung einer Sensorvorrichtung, die für den Einsatz in einer Rückblickvorrichtung geeignet ist,
2 ist eine perspektivische Ansicht der Sensorvorrichtung aus 1,
3 ist eine perspektivische Ansicht der Sensorvorrichtung aus 2 zusammen mit einem unteren Gehäuse der Antriebseinheit,
4 ist ein Querschnitt durch die Antriebseinheit von 1 mit der Sensorvorrichtung von 2,
5a bis d zeigen Details eines Membranpositionssensors, der mit der Sensorvorrichtung von 2 verwendet werden kann, und
6 ist ein Diagramm des Spannungsausgangs der Sensorvorrichtung von 2 als Funktion des Verfahrwegs des angelegten Drucks entlang einer aktiven Fläche der Sensorvorrichtung.

1 zeigt eine Antriebseinheit 1 für eine Rückblickvorrichtung mit einem unteren Gehäuse 5 und einem oberen Gehäuse 6, zwischen denen eine Sensorvorrichtung 20 gemäß einer Ausführungsform angeordnet ist, wobei sich eine Motorwelle 10 von dem unteren Gehäuse 5 aus erstreckt und mit vorstehenden Trägermitteln 12 versehen ist. Weitere Details der Sensorvorrichtung 20 sind in 2 zu sehen, während die 3 und 4 weitere Details zur Anordnung der Sensorvorrichtung 20 zwischen dem unteren Gehäuse 5 und dem oberen Gehäuse 6 zeigen.
Die Sensorvorrichtung 20 fungiert als Positionsmembranpotentiometer und umfasst zu diesem Zweck gemäß der Ausführungsform von 2 einen gekrümmten Membranpositionssensor 22 mit einem aktiven Material 200, wie weiter unten mit Bezug auf die 5a bis d erläutert. Konzentrisch innerhalb der Krümmung des Membranpositionssensors 22 befindet sich ein Befestigungsring 24, der eine vorgespannte Welle 26 trägt, um einen Wischer in Form eines rotierenden Druckrades 28 an seinem Ende gegen das aktive Material des Membranpositionssensors 22 zu drücken.
Gemäß 3 kann der Befestigungsring 24 formschlüssig auf der Motorwelle 10 oder besser auf deren Trägermittel 12 angebracht sein, während der Membranpositionssensor 22 z.B. über einen Klebstoff an der Innenfläche des oberen Gehäuses 6 oder besser dessen vorstehenden Trägermitteln 7 befestigt werden kann, wie in 4 gezeigt. Auf diese Weise ist der Membranpositionssensor 22 entlang seiner aktiven Fläche fest mit dem oberen Gehäuse 6 verbunden und dient als Referenzmittel, relativ zu dem sich die Motorwelle 10 drehen kann, um das an der Motorwelle 10 befestigte Rad 28 zu zwingen, sich mit dieser zu drehen und während der Drehung entlang des Membranpositionssensors 22 zu fahren.
Der Membranpositionssensor 22 kann mit alternativen Größen und Widerstandswerten versehen werden, während er von -40° C bis +85° C agiert, um für eine externe Rückblickvorrichtung geeignet zu sein, die an einem Fahrzeug montiert wird. Beispielsweise können die Abmessungen der in gezeigten aktiven Fläche 220 15,88 mm x 68,9 mm x 0,43 mm betragen, und es kann ein Schichtaufbau wie in gezeigt mit einer Schutzfolie 201 auf einem Abstandshalter 202, unter dem sich eine Schaltungsschicht 203 befindet, wobei ein doppelseitiges Klebeband 204 den Boden bildet.
Wie bei herkömmlichen Potentiometern gibt es drei Anschlüsse 211, 212, 213, wobei der mittlere Anschluss 212 von der Schutzfolie 201 zwischen den beiden anderen Anschlüssen 211, 213 gebildet wird, die mit der Schaltungsschicht 203 verbunden sind, siehe 5a bis 5c. Aus 5d ist ersichtlich, dass sich durch Drücken der Schutzfolie 201 auf die Schaltungsschicht 203 über das Rad 28 der Widerstand 220 so ändert, dass die Position des Rades 28 entlang des aktiven Materials 200 durch die ausgegebene Spannung bestimmt werden kann.
Dadurch entspricht die vom Membranpositionssensor 22 ausgegebene Spannung der Funktionalität anderer Speicheraktuatoren bei einer Versorgung von 5 V DC mit einem Bereich von 5 % bis 95 % dieser Versorgung; 0,25 V DC bis 4,75 V DV, wobei 0° bei 2,5 V DC liegt, wie in gezeigt.
Die Antriebseinheit 1 kann daher als Powerfold-Aktuator verwendet werden, um eine Spannungsrückmeldung in Bezug auf die Position eines Kopfes des Spiegel (nicht dargestellt) relativ zu einer Basis des Spiegels (nicht dargestellt) zu liefern. Das Gleiche gilt in Bezug auf eine Kamera oder ein kombiniertes Kamera- und Spiegelsystem relativ zu einer Basis. Diese Position kann von einer elektronischen Steuereinheit des Fahrzeugs zur Erfüllung einer Fahrassistenzfunktion und/oder von einer Speichereinheit des Fahrzeugs für z. B. eine Fahreradaption verwendet werden.
Während die vorliegende Erfindung in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu erleichtern, sollte klargestellt sein, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien der Erfindung abzuweichen. Daher sollte die Erfindung so verstanden werden, dass sie alle derartigen Modifikationen innerhalb ihres Anwendungsbereichs einschließt.
Bezugszeichenliste

1: Antriebseinheit
5: Unteres Gehäuse
6: Oberes Gehäuse
7: Projektionsträgermittel
10: Motorwelle
12: Projektionsträgermittel
20: Sensorvorrichtung
22: Membranpositionssensor
24: Befestigungsring
26: vorgespannte Welle
28: rotierendes Druckrad
200: aktive Fläche
201: Schutzfolie
202: Abstandhalter
203: Schaltungsschicht
204: Doppelseitiges Klebeband
211: Anschluss
212: Anschluss
213: Anschluss
220: Widerstand

Claims

Sensorvorrichtung (20) zur Positionserfassung in Verbindung mit einer Antriebseinheit (1) einer Rückblickvorrichtung eines Fahrzeugs, wobei die Antriebseinheit (1) mindestens eine von einem Gleichstrommotor angetriebene Motorwelle (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (20) einen als Potentiometer wirkenden Membranpositionssensor (22) aufweist, dessen Widerstand von der relativen Drehposition der Motorwelle (10) abhängt, wobei der Membranpositionssensor (22) mindestens eine aktive Fläche (200) aufweist, die sich entlang mindestens eines Bereichs zwischen zwei gegenüberliegenden Enden des Membranpositionssensors (22) erstreckt, wobei • entweder ein erstes Ende fest mit der Motorwelle (10) verbunden ist und das zweite Ende fest mit einem Referenzmittel verbunden ist, relativ zu dem sich die Motorwelle (10) drehen kann, so dass eine Drehung der Motorwelle (10) in einer ersten Richtung den Membranpositionssensor (22) festzieht und eine Drehung der Motorwelle (10) in einer zweiten Richtung, die umgekehrt zur ersten Richtung ist, den Membranpositionssensor (22) löst, • oder der Membranpositionssensor (22) zumindest entlang der aktiven Fläche fest an einem Referenzmittel angebracht ist, relativ zu dem sich die Motorwelle (10) drehen kann, und ein Wischer an der Motorwelle (10) angebracht ist, um sich mit dieser zu drehen, so dass eine Drehung der Motorwelle (10) in einer ersten Richtung den Wischer zwingt, sich entlang der aktiven Flächen von dem ersten Ende weg zu bewegen, und eine Drehung der Motorwelle (10) in einer zweiten Richtung, die umgekehrt zur ersten Richtung ist, den Wischer zwingt, sich entlang der aktiven Fläche zu dem ersten Ende hin zu bewegen, und der Wischer ein Rad (28) aufweist, das drehbar an einer Welle (26) befestigt ist, die auf der Motorwelle (10) montiert ist.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Welle (26) vorgespannt ist, und/oder die Welle (26) auf der Motorwelle (10) montiert ist über einen Ring (24), der um die Motorwelle (10) herum angebracht ist.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die vorgespannte Welle (26) mit einer Druckfeder zwischen dem Rad (28) und der Motorwelle (10) und/oder dem Ring (24) versehen ist.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Ring (24) durch Form- und/oder Presspassung an der Motorwelle (10) befestigt ist, und/oder ein vorstehendes Trägermittel (12) an oder mit der Motorwelle (10) vorgesehen ist.
Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die proportionale Rückkopplung zum Druck, der durch das Anziehen oder Drücken des Wischers (28) auf die aktive Fläche (200) induziert wird, führt zu einem geregelten Spannungsausgang, der vorzugsweise von einer stabilen 5 V-Gleichstromversorgung abgeleitet ist, wobei ein Ausgang insbesondere im Bereich von 0,25 V DC bis 4,75 V DC liegt.
Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Membranpositionssensor (22) zumindest teilweise gekrümmt ist, vorzugsweise zumindest entlang der aktiven Fläche (200) vom ersten Ende zum zweiten Ende, und/oder der Membranpositionssensor (22), vorzugsweise zumindest entlang der aktiven Fläche (200) vom ersten Ende zum zweiten Ende, eine Länge aufweist, die es erlaubt, eine Drehung der Motorwelle (10) von mindestens 90°, vorzugsweise bis zu 180°, zu bestimmen.
Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Membranpositionssensor (22) eine Schutzfolie (201) umfasst, der ein erster Anschluss (212), ein Abstandshalter (202), eine Schaltungsschicht (203) mit einem zweiten und dritten Anschluss (211, 213) und ein doppelseitiges Klebeband (204) zur Befestigung zugeordnet ist, wobei vorzugsweise der erste Anschluss (212) zwischen dem zweiten und dritten Anschluss (211, 213) angeordnet ist.
Antriebseinheit (1) einer Rückblickvorrichtung mit einem Kopf, der mindestens ein reflektierendes Element, eine Anzeige und/oder eine Kamera trägt, und einer Basis zur Befestigung an einem Fahrzeug, wobei die Antriebseinheit (1) umfasst • eine erste Motorwelle (10), die von einem ersten Gleichstrommotor für eine Kraftfaltung angetrieben wird, die geeignet ist, den Kopf relativ zur Basis zu schwenken, und eine erste Sensorvorrichtung (20), die mit der ersten Motorwelle (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche verbunden ist, und/oder • mindestens eine von mindestens einem zweiten Gleichstrommotor angetriebene zweite Motorwelle zum Kippen und/oder Drehen des Reflexionselements, des Displays und/oder der Kamera relativ zum Kopf und/oder der Basis und mindestens eine der mindestens einen zweiten Motorwelle zugeordnete zweite Sensorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Antriebseinheit nach Anspruch 8, wobei ein Referenzmittel durch ein Gehäuse, ein Gehäuseteil (6) oder ein Trommelgehäuse bereitgestellt wird, das insbesondere an der Basis oder am Kopf befestigt ist.
Rückblickvorrichtung mit einer Antriebseinheit (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei jede Sensorvorrichtung (20) mit einem elektronischen Steuergerät, insbesondere dem elektronischen Steuergerät des Fahrzeugs, und/oder einer Speichereinheit, insbesondere der Speichereinheit des Fahrzeugs, verbunden ist.
Rückblickvorrichtung nach Anspruch 10, wobei zwei Sensoren vorgesehen sind, insbesondere zwei Sensoren in einer „X“-Formation, um zwei Spannungen auszugeben, von denen eine ein X-Winkel und die andere ein Y-Winkel ist, um Positionsrückmeldespannungen an die steuernde elektronische Steuereinheit zu liefern.
Fahrzeug mit mindestens einer Rückblickvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11.