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Die Erfindung betrifft eine Wegsensoranordnung zum Bestimmen der Position eines entlang einer Bewegungsbahn bewegten Körpers in einem Fahrzeug. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Fahrzeug mit einer solchen Wegsensoranordnung zur Bestimmung der Position eines Bremspedals.
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Nach dem Stand der Technik werten magnetische Linearwegsensoren den magnetischen Winkel des Flussdichtevektors in einer zweidimensionalen Ebene aus, um einen Pedalweg eines Pedals, insbesondere eines Bremspedals in einem Fahrzeug zu erfassen. Durch geeignete Transformationsverfahren wird der magnetische Winkel in eine lineares Ausgangssignal übersetzt, welches den Pedalweg repräsentiert. Durch den hohen Stromverbrauch der am Markt verfügbaren Auswerte- und Steuerschaltungen, welche in der Regel als ASICs (Anwendungsspezifische integrierte Schaltung) ausgeführt sind, wird eine Wake-Up-Funktion eingesetzt, um das System aus einem Ruhezustand aufzuwecken.
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Aus der
DE 10 2008 006 238 A1 ist einen Magnetsensor zum Bestimmen der Position eines in Bewegung befindlichen Körpers bekannt, der sich entlang einer Bahn bewegt. Der Sensor umfasst Erzeugungsmittel, welche die Erzeugung einer magnetischen Induktion mit zwei zueinander senkrechten Komponenten sicherstellen, von denen die eine zu der Bahn senkrecht verläuft, und Messmittel, die gegenüber den zwei zueinander senkrechten Komponenten magnetischer Induktion empfindlich sind und die Position des in Bewegung befindlichen Körpers in Abhängigkeit der Paare der Induktionswerte der zwei Komponenten bestimmen. Die Mittel zur Erzeugung einer magnetischen Induktion umfassen wenigstens zwei Magneten, deren magnetische Achsen entgegengesetzte Richtungen aufweisen und sich dabei in einer gleichen linearen Richtung erstrecken, die zu der linearen Bahn parallel oder die Kreisbahn berührend verläuft.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Wegsensoranordnung zum Bestimmen der Position eines entlang einer Bewegungsbahn bewegten Körpers in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass durch die zweiten Messmittel auf Basis der magnetischen Flussdichte, eine von der Bewegungsbahn abhängige Schaltfunktion bzw. Aktivierungsfunktion an einem vorgebbaren Schaltpunkt umgesetzt werden kann. In vorteilhafter Weise kann durch eine gemeinsame Ausrichtung der ersten und zweiten Messmittel der Wegsensoranordnung ein Verlauf des gemessenen magnetischen Feldes über die Bewegungsbahn so optimiert werden, dass sich der Schaltpunkt an der gewünschten bzw. vorgegebenen Stelle befindet und auch bei langen Bewegungsbahnen nicht mehr erreicht wird.
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Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Wegsensoranordnung können beispielsweise für ein Bremspedal eines Fahrzeugs eingesetzt werden, welches mit dem bewegten Körper gekoppelt ist, wobei der Pedalweg des Bremspedals die Bewegungsbahn des bewegten Körpers vorgibt. Die Schaltfunktion bzw. Aktivierungsfunktion kann beispielsweise eine Wake-Up-Funktion und/oder eine Bremslichtfunktion repräsentieren, welche durch das Bremspedal an dem vorgegebenen Schaltpunkt aktiviert werden können. Durch die Wake-Up-Funktion können beispielsweise die elektrischen Systeme des korrespondierenden Fahrzeugs einfach per Bremspedal aktiviert werden. Die Bremslichtfunktion kann beispielsweise als Rückfalllösung zur Aktivierung des Bremslichts eingesetzt werden, um einen manuell ausgelösten Bremsvorgang anzuzeigen. Durch die gemeinsame Ausrichtung der ersten und zweiten Messmittel der Wegsensoranordnung kann die Position des Schaltpunkts einfach an verschiedene Anforderungen angepasst werden. Dadurch kann sowohl die Wake-Up-Funktion zum Aktivieren der Fahrzeugsysteme als auch die Bremslichtfunktion umgesetzt werden, da das Bremslicht auch bei langen Bewegungsbahnen bzw. Pedalwegen des Bremspedals aktiviert bleibt und nicht wieder ausgeht. Somit kann die Realisierung der Wake-Up-Funktion und der Bremslichtfunktion mit nur einem herkömmlichen magnetischen Schaltelement umgesetzt werden, was eine signifikante Kosteneinsparungen ermöglicht.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Wegsensoranordnung zum Bestimmen der Position eines entlang einer Bewegungsbahn bewegten Körpers in einem Fahrzeug zur Verfügung, welche Erzeugungsmittel, welche ausgeführt sind, zumindest über einen Weg des bewegten Körpers ein Magnetfeld mit mindestens zwei zueinander senkrechten Komponenten zu erzeugen, von denen eine zu der Bewegungsbahn senkrecht verläuft, erste Messmittel, welche gegenüber mindestens zwei der zueinander senkrechten Komponenten des erzeugten Magnetfelds empfindlich sind und ausgeführt sind, mindestens eine Messebene aufzuspannen und die Position des bewegten Körpers auf seiner Bewegungsbahn in Abhängigkeit von Wertepaaren von zwei der zueinander senkrechten Komponenten zu bestimmen, und zweite Messmittel umfasst, welche ausgeführt sind, einen Augenblickswert von einer der mindestens zwei zueinander senkrechten Komponenten zu erfassen und zur Ermittlung eines Schaltpunktes mit einem Schwellwert zu vergleichen. Die Erzeugungsmittel oder die Messmittel sind dazu bestimmt, mit dem bewegten Körper verbunden zu werden, um sich relativ zueinander zu bewegen. Hierbei ist der Schaltpunkt durch eine gemeinsame Ausrichtung der ersten Messmittel und der zweiten Messmittel in Bezug auf die Bewegungsbahn festgelegt.
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Zudem wird ein Fahrzeug mit einem Bremssystem vorgeschlagen, welches ein Bremspedal umfasst. Hierbei wird eine Position des Bremspedals durch eine solche Wegsensoranordnung bestimmt.
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Unter den ersten Messmitteln wird nachfolgend eine Messvorrichtung mit mindestens einem Messelement verstanden, welches in mindestens zwei zueinander senkrecht stehenden Messrichtungen empfindlich ausgeführt ist. Vorzugsweise umfassen die ersten Messmittel mindestens zwei Messelemente, welche in einem gemeinsamen Bauteil angeordnet sind und jeweils in eine bevorzugte Messrichtung empfindlich ausgeführt sind, wobei die bevorzugten Messrichtungen der verschiedenen Messelemente zueinander senkrecht verlaufen. Hierbei können die Messrichtungen von mindestens zwei Messelementen eine gemeinsame Messebene aufspannen oder in zueinander verschobenen Messebenen angeordnet sein, deren Normalen parallel zueinander verlaufen. Zudem können die ersten Messmittel für jede der zu erfassenden zueinander senkrechten Komponenten des Magnetfelds zwei Messelemente aufweisen, welche in derselben Raumrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind.
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Unter den zweiten Messmitteln wird nachfolgend eine Messvorrichtung mit mindestens einem Messelement verstanden, welches in eine bevorzugte Messrichtung empfindlich ausgeführt ist.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Wegsensoranordnung und des im unabhängigen Patentanspruch 13 angegebenen Fahrzeugs möglich.
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Besonders vorteilhaft ist, dass die Messmittel auf einem gemeinsamen Schaltungsträger und/oder in einem gemeinsamen Bauteilgehäuse angeordnet sein können. Hierbei können der gemeinsame Schaltungsträger und/oder das gemeinsame Bauteilgehäuse um eine Achse drehbar ausgeführt sein, welche einer Normalen der mindestens einen Messebene der ersten Messmittel entspricht. Dies ermöglich in vorteilhafter Weise eine einfache Verschiebung des Schaltpunkts durch eine mechanische Verkippung bzw. Drehung des gemeinsamen Schaltungsträgers und/oder des gemeinsamen Bauteilgehäuses. Üblicherweise sind die Messmittel parallel zur Oberfläche der Erzeugungsmittel ausgerichtet und festgelegt, wobei diese vorgegebene Position bedingt durch den mechanischen Aufbau der herkömmlichen Systeme nicht verändert werden kann. Durch die mögliche mechanische Verkippung bzw. Drehung des gemeinsamen Schaltungsträgers und/oder des gemeinsamen Bauteilgehäuses in Bezug zur Bewegungsbahn kann der Schaltpunkt in Abhängigkeit des Verkippungswinkels bzw. Drehwinkels optimal je nach Kundenanforderung eingestellt werden. Durch die Verkippung bzw. Drehung zu positiven Winkeln wandert der mögliche Schaltpunkt hin zu kleineren Wegen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Wegsensoranordnung kann eine Drehstellung des gemeinsamen Schaltungsträgers und/oder des gemeinsamen Bauteilgehäuses in Bezug auf die Bewegungsbahn zur Festlegung des Schaltpunktes vorab bestimmt werden. Dies kann für eine vorgegebene Systemauslegung beispielsweise unter Verwendung einer Simulation und/oder eines Versuchsaufbaus durchgeführt werden. Vorzugsweise kann am Ende der Produktionslinie die Schaltschwelle noch individuell kalibriert werden, um den Einfluss von Einbautoleranzen auf den Schaltpunkt zu minimieren.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Wegsensoranordnung können die mindestens zwei zueinander senkrechten Komponenten der einzelnen Wertepaare jeweils differenziell aus zwei Messwerten bestimmt werden, welche zwei räumlich in derselben Raumrichtung voneinander beabstandete Messelemente der ersten Messmittel erfassen können. Diese differenzielle Erfassung der mindestens zwei zueinander senkrechten Komponenten ermöglicht eine störfeldrobuste Erfassung der Komponenten des Magnetfelds.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Wegsensoranordnung können die ersten Messmittel einen Magnetwinkelsensor, welcher gegenüber den mindesten zwei zueinander senkrecht verlaufen Komponenten des Magnetfelds empfindlich ist, und eine erste Auswerte- und Steuereinheit umfassen, welche ausgeführt ist, Ausgangssignale des Magnetwinkelsensors zu empfangen, in korrespondierende Magnetwinkelwerte zu übertragen und eine Position des in Bewegung befindlichen Körpers für jeden Magnetwinkelwert zu ermitteln. Hierbei können die gemessenen Werte einer ersten Komponente des Magnetfelds Sinuswerte des Magnetwinkels repräsentieren und gemessene Werte einer zweiten Komponente des Magnetfelds können Cosinuswerte des Magnetwinkels repräsentieren. Der Magnetwinkelsensor ist vorzugsweise als Hallsensor mit mindestens zwei Erfassungsrichtungen ausgeführt. Die Ermittlung der aktuellen Position des bewegten Körpers kann vorzugsweise auf einer Arcustangensfunktion oder einer angenäherten Arcustangensfunktion der zwei zueinander senkrechten Komponenten basieren. Die angenäherte Arcustangensfunktion entspricht vorzugsweise einer linearisierten Arcustangensfunktion.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Wegsensoranordnung können die zweiten Messmittel einen Flussdichtesensor, welcher gegenüber einer der mindesten zwei zueinander senkrecht verlaufenden Komponenten des Magnetfelds empfindlich und ausgeführt ist, den Augenblickswert einer wirksamen Flussdichte zu erfassen, und eine zweite Auswerte- und Steuereinheit umfassen, welche ausgeführt ist, den Augenblickswert der wirksamen Flussdichte mit dem Schwellwert zu vergleichen und zu ermitteln, ob der vorgegebene Schaltpunkt erreicht ist. Hierbei kann die zweite Auswerte- und Steuereinheit weiter ausgeführt ist, mindestens ein Aktivierungssignal auszugeben, wenn der vorgegebene Schaltpunkt erreicht ist. So kann ein erstes Aktivierungssignal beispielsweise dazu bestimmt sein, als Wake-up-Signal zumindest die erste Auswerte- und Steuereinheit zu aktivieren. Selbstverständliche können auch weitere elektrischen bzw. elektronische Systeme durch entsprechende Aktivierungssignale aktiviert bzw. aufgeweckt werden. So kann beispielsweise ein zweites Aktivierungssignal dazu bestimmt sein, eine Bremslichtfunktion des Fahrzeugs zu aktivieren. Der Flussdichtesensor ist vorzugsweise als Hallsensor mit einer Erfassungsrichtung ausgeführt.
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Unter der ersten Auswerte- und Steuereinheit und der zweiten Auswerte- und Steuereinheit können vorliegend elektrische Baugruppen bzw. elektrische Schaltungen verstanden werden, welche erfasste Sensorsignale aufbereiten bzw. verarbeiten bzw. auswerten können. Die Auswerte- und Steuereinheiten können jeweils mindestens eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der einzelnen Auswerte- und Steuereinheiten beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung der Auswertung verwendet wird, wenn das Programm von der ersten Auswerte- und Steuereinheit und/oder von der zweiten Auswerte- und Steuereinheit und/oder von einem übergeordneten Steuergerät ausgeführt wird.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Wegsensoranordnung kann die Bewegungsbahn beispielsweise eine Linearbewegung oder eine Kreisbewegung des bewegten Körpers vorgeben.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Wegsensoranordnung können die Erzeugungsmittel mindestens zwei Magnete aufweisen, deren magnetische Achsen entgegengesetzte Richtungen aufweisen. Hierbei können sich die mindestens zwei Magnete in einer gleichen Richtung erstrecken, die zu der linearen Bewegungsbahn parallel oder die Kreisbewegungsbahn berührend verläuft. Die Magnete können entlang der linearen Bewegungsbahn oder entlang der die Kreisbewegungsbahn berührenden Richtung voneinander beabstandet angeordnet sein. Ein solche Ausführung der Erzeugungsmittel eignet sich in Kombination mit einem Magnetwinkelsensor besonders gut für die Positionsbestimmung eines Körpers auf eine Bewegungsbahn. Alternativ können die Erzeugungsmittel mindestens einen Magneten mit einer speziellen Aufmagnetisierung, wie beispielsweise eine Oberflächenmagnetisierung oder eine helixförmige Magnetisierung, aufweisen, um das Magnetfeld mit mindestens zwei zueinander senkrechten Komponenten zu erzeugen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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- 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Wegsensoranordnung zum Bestimmen der Position eines entlang einer Bewegungsbahn bewegten Körpers in einem Fahrzeug.
- 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines elektronischen Bausteins für die erfindungsgemäße Wegsensoranordnung aus 1.
- 3 zeigt ein Flussdichte-Weg-Kennliniendiagramm mit verschiedenen magnetischen Flussdichteverläufen in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg des bewegten Körpers aus 1.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Wie aus 1 bis 3 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wegsensoranordnung 1 zum Bestimmen der Position eines entlang einer Bewegungsbahn BB bewegten Körpers 3 in einem Fahrzeug Erzeugungsmittel 5, welche zumindest über einen Weg des bewegten Körpers 3 ein Magnetfeld mit mindestens zwei zueinander senkrechten Komponenten Bx, By, Bz erzeugt, von denen eine zu der Bewegungsbahn BB senkrecht verläuft, erste Messmittel 16, welche gegenüber mindestens zwei der zueinander senkrechten Komponenten By, Bz des erzeugten Magnetfelds empfindlich sind, mindestens eine Messebene aufspannen und die Position des bewegten Körpers 3 auf seiner Bewegungsbahn BB in Abhängigkeit von Wertepaaren von zwei der zueinander senkrechten Komponenten By, Bz bestimmen, und zweite Messmittel 18, welche einen Augenblickswert von einer der mindestens zwei zueinander senkrechten Komponenten Bx, By, Bz erfassen und zur Ermittlung eines Schaltpunktes SP mit einem Schwellwert SW vergleichen. Die Erzeugungsmittel 5 oder die Messmittel 16, 18 sind dazu bestimmt, mit dem bewegten Körper 3 verbunden zu werden, um sich relativ zueinander zu bewegen. Hierbei ist der Schaltpunkt SP durch eine gemeinsame Ausrichtung der ersten Messmittel 16 und der zweiten Messmittel 18 in Bezug auf die Bewegungsbahn BB festgelegt.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht der bewegliche Körper 3 einem Kolben 3A, welcher mit einem nicht näher dargestellten Bremspedal eines Bremssystems des Fahrzeugs gekoppelt ist. Die Bewegungsbahn BB gibt im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Linearbewegung des Kolbens 3A vor, welcher schiebebeweglich in einem Hydraulikaggregat 9 des Bremssystems gelagert ist. Hierbei entspricht S einem zurückgelegten Weg des Kolbens 3A, welcher einem Pedalweg des Bremspedals entspricht.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, weisen die Erzeugungsmittel 5 zwei Magnete 5A, 5B auf, deren magnetische Achsen entgegengesetzte Richtungen aufweisen.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Magnete 5A, 5B der Erzeugungsmittel 5 in dem Kolben 3A angeordnet und erstrecken sich in einer gleichen linearen Richtung, welche zu der linearen Bewegungsbahn BB parallel verläuft. Die wirksame Oberfläche der beiden dargestellten Magnete 5A, 5B liegt in einer x-y-Ebene. Die Magnete 5A, 5B weisen entlang der linearen Bewegungsbahn BB bzw. in Längsrichtung y einen vorgegebenen Abstand zueinander auf.
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Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Wegsensoranordnung 1 gibt die Bewegungsbahn BB eine Kreisbewegung des bewegten Körpers 3 vor. Bei diesem alternativen Ausführungsbeispiel erstrecken sich die beiden Magnete 5A, 5B in einer gleichen linearen Richtung, welche die Kreisbewegungsbahn berührend verläuft. Die Magnete 5A, 5B weisen entlang der die Kreisbewegungsbahn berührenden Richtung einen vorgegebenen Abstand zueinander auf.
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Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, sind die Messmittel 16, 18 Teil einer Sensoreinheit 10, deren zylindrisches Gehäuse 12 in einer Aufnahmebohrung 9.1 des Hydraulikaggregats 9 des Fahrzeugbremssystems angeordnet ist. Wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, sind die ersten Messmittel 16 und die zweiten Messmittel 18 in einem gemeinsamen Bauteilgehäuse 19A eines elektronischen Bauteils 19 angeordnet, welches hier als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) ausgeführt und auf einem Schaltungsträger 13 angeordnet ist. Die Aufnahmebohrung 9.1 ist so in das Hydraulikaggregat 9 eingebracht, dass sich zwischen dem gemeinsamen Bauteilgehäuse 19A und den Magneten 5A, 5B der Erzeugungsmittel 5 ein Luftspalt 7 mit einer vorgegebenen Höhe ergibt. Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, umfassen die ersten Messmittel 16 einen Magnetwinkelsensor 16A, welcher im dargestellten Ausführungsbeispiel gegenüber einer in Längsrichtung y verlaufenden ersten Komponente By des Magnetfelds und gegenüber einer in Hochrichtung z verlaufenden zweiten Komponente des Magnetfelds empfindlich ist, wobei die erste und zweite Komponente By, Bz senkrecht zueinander verlaufen. Zudem umfassen die ersten Messmittel 16 eine erste Auswerte- und Steuereinheit 14A, welche Ausgangssignale des Magnetwinkelsensors 16A empfängt, in korrespondierende Magnetwinkelwerte überträgt und eine Position des in Bewegung befindlichen Körpers 3 für jeden Magnetwinkelwert entlang des Wegs S ermittelt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel repräsentieren die gemessenen Werte der ersten Komponente By des Magnetfelds Sinuswerte des Magnetwinkels und die gemessenen Werte der zweiten Komponente Bz des Magnetfelds repräsentieren Cosinuswerte des Magnetwinkels. Die Ermittlung der aktuellen Position des bewegten Körpers 3 basiert im dargestellten auf einer linearisierten Arcustangensfunktion der beiden zueinander senkrechten Komponenten Bz, By. Die zweiten Messmittel 18 umfassen im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Flussdichtesensor 18A, welcher gegenüber einer der mindesten zwei zueinander senkrecht verlaufenden Komponenten By, Bz des Magnetfelds empfindlich ist, den Augenblickswert einer wirksamen Flussdichte erfasst, welche der in Längsrichtung y verlaufenden ersten Komponente By des Magnetfelds entspricht, und eine zweite Auswerte- und Steuereinheit 14B, welche den Augenblickswert der wirksamen Flussdichte bzw. der ersten Komponente By mit dem Schwellwert SW vergleicht und ermittelt, ob der vorgegebene Schaltpunkt SP erreicht ist. Zudem gibt die zweite Auswerte- und Steuereinheit 14B mindestens ein Aktivierungssignal aus, wenn der vorgegebene Schaltpunkt SP erreicht ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel gibt die zweite Auswerte- und Steuereinheit 14B ein erstes Aktivierungssignal als Wake-up-Signal aus, um zumindest die erste Auswerte- und Steuereinheit 14A zu aktivieren. Selbstverständliche können auch weitere elektrischen bzw. elektronische Systeme durch entsprechende Aktivierungssignale aktiviert bzw. aufgeweckt werden. Zudem gibt die zweite Auswerte- und Steuereinheit 14B ein zweites Aktivierungssignal aus, welches eine Bremslichtfunktion des Fahrzeugs aktiviert.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Magnetwinkelsensor 16A und die erste Auswerte- und Steuereinheit 14A sowie der Flussdichtesensor 18A und die zweite Auswerte- und Steuereinheit 14B in dem gemeinsamen elektronischen Bauteil 19 ausgebildet und in dem gemeinsamen Bauteilgehäuse 19A angeordnet, welches vorzugsweise als Moldgehäuse ausgeführt ist. Alternativ können der Magnetwinkelsensor 16A und die erste Auswerte- und Steuereinheit 14A in einem ersten elektronischen Bauteil ausgebildet und einem ersten Bauteilgehäuse angeordnet sein, und der Flussdichtesensor 18A und die zweite Auswerte- und Steuereinheit 14B können in einem zweiten elektronischen Bauteil ausgebildet und in einem zweiten Bauteilgehäuse angeordnet sein. Des Weiteren können das erste elektronische Bauteil und das zweite elektronische Bauteil in einem gemeinsamen Bauteilgehäuse angeordnet sein. Als weitere Alternative können die beiden Auswerte- und Steuereinheiten 14A, 14B außerhalb des gemeinsamen Bauteilgehäuses 19A auf der Leiterplatte 13 angeordnet sein.
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Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, sind der Magnetwinkelsensor 16A und der Flussdichtesensor 18A in Längsrichtung y mit einem Abstand nebeneinander angeordnet. Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Magnetwinkelsensor 16A und der Flussdichtesensor 18A in Querrichtung x mit einem Abstand nebeneinander angeordnet.
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Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Wegsensoranordnung 1 werden die zwei zueinander senkrechten Komponenten Bz, By der einzelnen Wertepaare jeweils differenziell aus zwei Messwerten bestimmt. Das bedeutet, dass jeweils zwei räumlich in derselben Raumrichtung voneinander beabstandete Messelemente der ersten Messmittel 16 jeweils zwei Messwerte erfassen, aus welchen dann durch Differenzbildung der korrespondierende Messwert bestimmt wird.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 1 und 3 der gemeinsame Ausrichtvorgang der ersten Messmittel 16 und der zweiten Messmittel 18 beschrieben. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schaltungsträger 13 drehfest mit dem Gehäuse 12 der Sensoreinheit 10 verbunden. Somit kann der gemeinsame Schaltungsträger 13 und das gemeinsame Bauteilgehäuse 19A mit dem Gehäuse 12 der Sensoreinheit 10 um eine Drehachse gedreht werden, welche einer Normalen der mindestens einen Messebene der ersten Messmittel 16 entspricht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die Drehachse in Querrichtung x. Hierbei wird im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Drehstellung des Gehäuse 12 der Sensoreinheit 10 mit dem gemeinsamen Schaltungsträger 13 und dem gemeinsamen Bauteilgehäuse 19A in Bezug auf die Bewegungsbahn BB zur Festlegung des Schaltpunktes vorab durch Simulation bestimmt. Zur Verdeutlichung des gemeinsamen Ausrichtungsvorgangs der ersten Messmittel 16 und der zweiten Messmittel 18 ist in 1 eine nadelförmige Positionsanzeige 11 dargestellt, welche in eine positive Richtung (+) oder in eine negative Richtung (-) verkippt oder gedreht werden kann. In 3 ist eine durchgezogen dargestellte Kennlinie Bz der magnetischen Flussdichte in Hochrichtung z, welcher der zweiten Komponente des Magnetfelds entspricht, nur informativ dargestellt. Für die in Längsrichtung y bzw. entlang der Bewegungsbahn BB verlaufende Flussdichte By, welcher der zweiten Komponente des Magnetfelds entspricht, sind in Abhängigkeit des Verkippungswinkels der Sensoreinheit 10 bzw. des Sensorgehäuses 12 mehrere Kennlinien By_0, By_5, By_10, By_15, By_-5, By_-10, By_-15 dargestellt. Je nach Verkippungswinkel kann der Schaltpunkt SP je nach Kundenanforderung eingestellt werden. Hierbei zeigt eine durchgezogene Kennlinie By_0 den Verlauf der Flussdichte in Längsrichtung y bzw. entlang der Bewegungsbahn BB bei einem Verkippungswinkel von 0°. Der korrespondierende Schnittpunkt mit dem Schwellwert ist als Schaltpunkt SP dargestellt. Eine gestrichelt dargestellte Kennlinie By_5 zeigt den Verlauf der Flussdichte in Längsrichtung y bzw. entlang der Bewegungsbahn BB bei einem Verkippungswinkel von 5° im Gegenuhrzeigersinn. Eine strich-punktiert dargestellte Kennlinie By_10 zeigt den Verlauf der Flussdichte in Längsrichtung y bzw. entlang der Bewegungsbahn BB bei einem Verkippungswinkel von 10° im Gegenuhrzeigersinn. Eine punktiert dargestellte Kennlinie By_15 zeigt den Verlauf der Flussdichte in Längsrichtung y bzw. entlang der Bewegungsbahn BB bei einem Verkippungswinkel von 15° im Gegenuhrzeigersinn. Durch die Verkippung zu positiven Winkeln im Gegenuhrzeigersinn wandert der mögliche Schaltpunkt aufgrund der Verschiebung des Verlaufs der Flussdichte in Längsrichtung y bzw. entlang der Bewegungsbahn BB hin zu kürzeren Wegen S. Eine kurz gestrichelt dargestellte Kennlinie By_-5 zeigt den Verlauf der Flussdichte in Längsrichtung y bzw. entlang der Bewegungsbahn BB bei einem Verkippungswinkel von -5° im Uhrzeigersinn. Eine lang gestrichelt dargestellte Kennlinie By_-10 zeigt den Verlauf der Flussdichte in Längsrichtung y bzw. entlang der Bewegungsbahn BB bei einem Verkippungswinkel von -10° im Uhrzeigersinn. Eine lang strich-punktiert dargestellte Kennlinie By_-15 zeigt den Verlauf der Flussdichte in Längsrichtung y bzw. entlang der Bewegungsbahn BB bei einem Verkippungswinkel von -15° im Uhrzeigersinn. Durch die Verkippung zu negativen Winkeln im Uhrzeigersinn wandert der mögliche Schaltpunkt aufgrund der Verschiebung des Verlaufs der Flussdichte in Längsrichtung y bzw. entlang der Bewegungsbahn BB hin zu längeren Wegen S.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008006238 A1 [0003]
