DE19637855A1 - Anordnung zur Erkennung einer Bewegungsrichtung, insbesondere einer Drehrichtung - Google Patents
Anordnung zur Erkennung einer Bewegungsrichtung, insbesondere einer DrehrichtungInfo
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- G01D5/245—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 a variable number of pulses in a train
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erkennung einer
Bewegungsrichtung insbesondere einer Drehrichtung. Derartige
Anordnungen werden beispielsweise benötigt zur Feststellung
des mit am Lenkrad in einem Kraftfahrzeug eingeschlagenen
Lenkwinkels. Im einfachsten Fall werden dabei zwei Empfänger
in einem Winkelabstand von 90° hinter einer Blende angeord
net, welche sich mit dem zu messenden Gegenstand dreht. Über
die die Blende durchdringende gemessene Strahlung wird sich
dann durch die beiden Empfänger in einer Auswerteschaltung
die Bewegungsrichtung und insbesondere die Drehrichtung des
Gegenstandes bestimmen.
Die Bestimmung kann dann zu Komplikationen führen, wenn die
Strahlung durch die Umgebungsbeleuchtung derart beeinflußt
wird, daß die Empfänger sowohl die Strahlung als auch die
Umgebungsbeleuchtung gleichzeitig messen. Es besteht dann
eine Grundstrahlung (sogenannter Off-Set) dem die zu messen
de Strahlung überlagert ist. Um den Off-Set auszublenden ist
man dazu übergegangen, statt einem Empfänger jeweils zwei
einander zugeordnete Empfänger zu verwenden, die vorzugs
weise in einem Winkelabstand von 180° zueinander angeordnet
sind. Durch die Verwendung von jeweils einem Doppelempfänger
ist es möglich, den Off-Set auszublenden, in dem man die zu
einem Empfängerpaar gehörenden Ausgangsspannungen vonein
ander
subtrahiert, so daß man die reine Differenzspannung erhält.
Es sind somit insgesamt vier Empfänger notwendig, die sich
aus zwei Empfängerpaaren zusammensetzen. Die zu einem
Empfängerpaar gehörenden Empfänger haben jeweils einen
Winkelabstand von 180°. Zwischen den beiden Paaren kann ein
Winkelabstand von 90° bestehen. Hinsichtlich der Auswertung
erhält man zwei Differenzsignale, welche zueinander eine
Phasenverschiebung von 90° besitzen.
Die Verwendung von vier Empfängern kann zu Platz- und
Kostenproblemen führen. Aufgabe der Erfindung ist es daher,
eine Anordnung zur Erkennung der Bewegungsrichtung anzuge
ben, welche zwar die gewünschten zwei Differenzsignale bil
det, aber gleichwohl mit drei Empfängern auskommt.
Die Erfindung löst bei einer Anordnung der sich aus dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gattung die gestellte
Aufgabe durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des An
spruchs 1 ergebende Merkmalskombination. Die Erfindung be
steht im Prinzip also darin, die beiden Empfängerpaare un
mittelbar aneinander grenzen zu lassen, so daß jeweils einer
der Empfänger der beiden Paare einen gemeinsamen Empfänger
bilden kann. Dabei ist wichtig, daß die beiden äußeren Emp
fänger der aus drei Empfängern bestehenden Empfangsein
richtung zu dem mittleren Empfänger jeweils einen Winkelab
stand von 90° aufweisen. In diesem Falle ist auch die Phasen
differenz zwischen den beiden Differenzsignalen 90°. Im Er
gebnis hat man somit einen Empfänger gespart. Allerdings er
hält man nicht, wie bei der zuvor beschriebenen aus vier
Empfängern bestehenden Anlage, eine Verdoppelung der Amphi
tude gegenüber einer Messung mit nur zwei einzelnen Empfän
gern sondern etwa den 1,4-fachen Amphitudenwert. Dagegen ist
die Phasendifferenz der beiden Differenzsignale zueinander
in beiden Fällen 90°.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an
hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 eine einfache, den Off-Set nicht eliminierende Emp
fangsschaltung,
Fig. 2 eine Empfangsschaltung mit zwei Empfängerpaaren und
Fig. 3 eine Empfangsschaltung mit drei Empfängern gemäß der
vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 einer Darstellung zeitlichen Verlaufs der empfange
nen und der verarbeiteten Signale.
In Fig. 1 sind die beiden Blenden 1 und 2 angedeutet, welche
als Schlitzblenden einer Lochscheibe ausgestaltet sein kön
nen. Die beiden Blenden 1 und 2 haben einen Winkelabstand
von 90° zueinander. Die die von den Blenden 1 und 2 zu den
Em
pfängern A und B gelangende Strahlung erzeugt in diesen Em
pfängern ein Ausgangssignal an den Ausgangsleitungen 3, 4
wobei die beiden Ausgangssignale an den Leitungen 3 und 4 um
90° gegeneinander versetzt sind. Nachteilig bei dieser ein
fachen Schaltung ist es, daß die Offset-Spannung nicht
eliminiert werden kann, so daß die Meßergebnisse je nach
Umgebungshelligkeit verfälscht sein können.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung mit zwei Empfängerpaaren A1, A2
bzw. B1, B2. Die beiden Empfänger eines Empfängerpaares ha
ben jeweils einen Winkelabstand von 180° zueinander, so daß
der Empfänger A2 von dem Empfänger A1 des Empfängerpaares A
einen Winkelabstand in Drehrichtung von 180° hat, während
wiederum bei dem Empfängerpaar B der Empfänger B2 einen Win
kelabstand von 180° von dem Empfänger B1 in Bewegungsrichtung
hat.
Der Empfänger A2 hat von dem Empfänger B1 vorzugsweise einen
Abstand von 90°.
Man erhält am Ausgang der Anordnung nach Fig. 2 zwei Dif
ferenzsignale A1-B2 und B1-B2, wobei diese beiden Diffe
renzsignale einen Phasenabtand von 90° in Bewegungsrichtung
des in seiner Drehbewegung zu messenden Gegenstandes aufwei
sen.
Fig. 3 zeigt nun wie nach der Erfindung die der Anordnung
nach Fig. 2 entsprechenden Differenzsignale auch in einer
Anordnung erhalten werden können, welche nur drei Empfänger
A, C und B besitzt. Entsprechend der Blenden 11, 12, und 21,
22 in Fig. 2 besitzt die Anordnung nach Fig. 3 drei Blenden
13, 20 und 24, deren von diesen durchgelassene Strahlung auf
die Empfänger A, C und B trifft. C hat von A einen Winkelab
stand von 90°, ebenso wie B von dem Empfänger C einen Winkel
abstand von 90° besitzt. In einer der Differenzschaltung
A′ bzw. B′ nach der Fig. 2 entsprechenden Differenzschaltung
A′′ bzw. B′′ in Fig. 3 werden wiederum zwei Differenzsignale
A-C bzw. C-B gebildet, die an den Ausgängen 3, 4 ebenso
wie in den vorangegangen Fig. 1 und 2 abgreifbar sind.
Es zeigt sich also, daß die Meßergebnisse der erfindungs
gemäßen Anordnung nach Fig. 3 den Meßergebnissen nach Fig. 2
adäquat sind, obwohl die erfindungsgemäße Anordnung nach
Fig. 3 nur drei Empfänger statt vier Empfänger besitzt. Eine
Einschränkung ist hierbei allerdings hinsichtlich der Amphi
tuden-Höhe zu machen, die bei der Anordnung bei Fig. 3 klei
ner ist als bei der Anordnung nach Fig. 2.
In Fig. 4 sind die sich ergebenden Signale beispielsweise
dargestellt. Man erkennt drei in der beschriebenen Weise ge
geneinander phasenverschobene Signale A, C und B, aus denen
sich die Differenzsignale nach Fig. 3, nämlich A-C, und
C-B gewinnen lassen. Diese können aber auch nach Fig. 2
aus den beiden gegeneinander um 90° versetzten Differenzsi
gnalen A1-A2 und B1-B2 abgeleitet werden, die der größe
ren Deutlichkeit wegen als Rechtecksignale dargestellt sind,
wobei es für den Fachmann keine Schwierigkeit bedeutet,
durch eine entsprechende Filterung aus den Rechteck-Signalen
entsprechende Sinus-Signale zu gewinnen. Somit zeigt sich,
daß die Signale A-C bzw. C-B sich sowohl aus den drei
Eingangssignalen A, C, B ableiten lassen aber auch gleich
zeitig den Signalen A1-A2 bzw. B1-B2 entsprechen.
Claims (2)
1. Anordnung zur Erkennung einer Bewegungsrichtung, insbe
sondere Drehrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß drei
in Bewegungsrichtung einer Signalquelle versetzt ange
ordnete Empfänger vorgesehen sind, von denen der zweite
Empfänger (C) von dem ersten Empfänger (A) und der drit
te Empfänger von dem zweiten Empfänger (C) jeweils einen
Abstand in Bewegungsrichtung von 90° besitzt.
2. Verfahren zur Drehrichtungsmessung mit einer Anordnung
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestim
mung der Drehrichtung zwei Hilfssignale gebildet werden,
wobei das erste Hilfssignal durch Subtrahieren des Aus
gangssignales des zweiten Empfängers (C) von dem Aus
gangssignal des ersten Empfängers (A) und das zweite
Hilfssignal durch Subtrahieren des Ausgangssignals des
dritten Empfängers (B) von dem Ausgangssignal des zwei
ten Empfängers (C) gebildet wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996137855 DE19637855A1 (de) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | Anordnung zur Erkennung einer Bewegungsrichtung, insbesondere einer Drehrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996137855 DE19637855A1 (de) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | Anordnung zur Erkennung einer Bewegungsrichtung, insbesondere einer Drehrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19637855A1 true DE19637855A1 (de) | 1998-03-19 |
Family
ID=7805884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996137855 Withdrawn DE19637855A1 (de) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | Anordnung zur Erkennung einer Bewegungsrichtung, insbesondere einer Drehrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19637855A1 (de) |
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- 1996-09-17 DE DE1996137855 patent/DE19637855A1/de not_active Withdrawn
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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: VALEO SCHALTER UND SENSOREN GMBH, 74321 BIETIGHEIM |
|
8141 | Disposal/no request for examination |