ES2219334T3

ES2219334T3 - Sistema de medicion de longitudes con al menos una barra de medicion magnetica.

Info

Publication number: ES2219334T3
Application number: ES00922432T
Authority: ES
Inventors: Fritz Dettmann; Uwe Loreit; Heike Bischoff; Hilmar Dohles
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2004-12-01
Anticipated expiration: 2020-03-10
Also published as: EP1157256B1; US6545463B1; EP1157256A1; DE19910636A1; WO2000054010A1; DE50006331D1

Abstract

Sistema de medición de longitudes con al menos una barra de medición magnética (1) y al menos un sensor de campo magnético (6) que es desplazable en la dirección de medición (7) con relación a la barra de medición (1), presentando la magnetización (2) de la barra de medición (1) un componente en un plano que está dispuesto verticalmente sobre la dirección de medición (7) y pudiéndose determinar la posición longitudinal del sensor de campo magnético (6) con relación a la barra de medición (1) a partir de la dirección del componente de la magnetización (2), caracterizado porque la dirección de este componente de la magnetización (2) a lo largo de la dirección de medición (7) cambia de tal forma que a cada posición longitudinal del sensor de campo magnético (6) se asocia una dirección del componente de la magnetización (2) dentro de la barra de medición (1) en esa posición longitudinal, de la cual puede determinarse la posición longitudinal.

Description

Sistema de medición de longitudes con al menos una barra de medición magnética.

La invención se refiere a un sistema de medición de longitudes que se compone de unas o de varias barras de medición magnéticas según el preámbulo de la reivindicación 1.

La invención se refiere con ello en especial a un sistema de medición de longitudes magnético, como el que se aplica por ejemplo para la determinación automática de posiciones, longitudes y distancias, sobre todo en condiciones ambientales adversas en la construcción de máquinas o en la técnica automovilística.

Los sistemas de medición de longitudes magnéticos son conocidos. Se componen de una disposición magnética y de uno o varios sensores de campo magnético, que indican un componente de la intensidad del campo magnético o la dirección del campo magnético. En el caso más sencillo la disposición magnética está formada por un imán de barra simple y un sensor del campo magnético por medio de un sensor magnetorresistente, cuya tensión de salida está determinada por la dirección magnética, como se describe en el artículo "The magnetoresistive sensor" de A. Petersen en Electronic Components and Application 8 (1988) No 4,222 - 239. El sensor es guiado a una cierta distancia del imán paralelamente a su extensión norte-sur, que también es la dirección de medición. El plano del sensor se extiende en la dirección de medición y radialmente con relación al eje del imán.

Un imán de barra con una magnetización ajustada en dirección longitudinal, cuya longitud no es sustancialmente mayor que la anchura y el grosor dobles, produce un campo magnético cuyo ángulo con respecto a la paralela de la dirección longitudinal en la dirección de medición aumenta linealmente algo desde la mitad del imán con un incremento de la distancia. La magnetización en el sensor magnetorresistente está en el plano de la capa y se ajusta, con una intensidad de campo lo suficientemente alta, en la di-
rección del campo. La señal de salida del sensor magnetorresistente cambia entonces en proporción al seno el ángulo doble. Como el seno (x) para ángulos pequeños sólo se desvía muy poco de x, la resultante es un margen de longitudes en la que la tensión de salida del sensor es proporcional a la posición. En cuanto a la exactitud esta disposición tan sencilla ofrece varios inconvenientes que están condicionados en parte por la distribución del campo magnético del imán de barras y en parte por las propiedades del sensor magnetorresistente.

La perturbadora y fuerte dependencia de la temperatura de la señal de salida de sensores magnetorresistentes y la limitación a pequeñas desviaciones angulares de la paralela con relación a la dirección norte-sur del imán y, con ello, a longitudes de medición considerablemente más pequeñas que las longitudes magnéticas, queda anulada con la disposición indicada ya en la patente DE 195 21 617. Aquí se utilizan dos puentes de sensor magnetorresistentes integrados sobre un chip, que proporcionan una posición de salida proporcional tanto al seno como al coseno del ángulo doble de la dirección de campo. Mediante la formación del cociente desaparece la amplitud dependiente de la temperatura, y a partir de la tangente del arco obtenida de esa forma puede determinarse el ángulo sin aproximación en toda la longitud del imán. Con ello los errores de medición son ya casi solamente la resultante, sobre todo, de que se producen desviaciones de la conexión lineal entre el ángulo y la posición. Esas desviaciones son, sin embargo, bastante notables para imanes de una gran longitud comparado con la anchura y el espesor. Además, la intensidad del campo en la parte central de un imán largo es sólo muy pequeña, con lo que ya no se da la alineación de la magnetización en las bandas de resistencia de los sensores magnetorresistentes.

Por lo tanto se utilizan, para la medición de grandes tramos, barras de medición que se componen de regiones magnetizadas de igual longitud en dirección longitudinal alternativamente positiva o negativa, como también se indica en el documento DE 195 21 617. La determinación de la longitud tiene entonces lugar mediante el recuento de las regiones magnetizadas que han pasado ya a partir de una posición de salida, y la adición de la porción de una región que es resultante de la determinación del ángulo. De todos modos, la información sobre la posición absoluta ya no es posible con ello, es decir, que tras una avería del sistema de medición, hay que volver a la posición de salida para repetir el proceso de recuento.

Para la determinación de la posición absoluta puede efectuarse también una codificación de la barra de medición para la cual deben utilizarse, sin embargo, regiones de distinta longitud magnetizadas homogéneamente, lo cual tiene de nuevo como consecuencia el inconveniente ya indicado anteriormente de la reducida intensidad de campo próxima a la parte central de la región, cuando hay varias regiones adyacentes entre si con el mismo valor de código. Con la disposición descrita en el documento EP 0 482 341 de pistas dobles con, en cada caso, una magnetización contrapuesta cuya dirección es siempre perpendicular a la dirección de medición, puede, sin embargo, obviarse este problema. Por desgracia, no se señala en la patente indicada ninguna disposición para la fabricación de las barras de medición necesarias de pista doble, y los procesos de magnetización conocidos no dan resultados satisfactorios relativos a la doble pista.

En la publicación para información de solicitud de patente alemana DE 31 06 613 se proponen disposiciones de imanes, compuestas de varias partes para la determinación de la posición. Están previstas para lograr sobre caminos recorridos pequeños, muy determinados, altas resoluciones locales en la determinación de la posición. Resulta contraproducente en todas las distintas disposiciones indicadas la extraordinariamente fuerte dependencia de las señales de salida de la distancia entre imán y sensor, lo que hace necesarias unas guías muy complicadas en la medición de las posiciones de alta resolución, y produce costes elevados durante el ajuste y el calibrado.

En el documento DE 197 29 312 A1 se describe un sistema magnético de medición de longitudes absoluto, que contiene una pista de códigos sobre una barra de medición y varios sensores para la exploración de los campos magnéticos que están sobre la pista de código. Con ello se representa un régimen binario de un elemento codificado en la pista de código mediante una magnetización uniforme y el otro régimen binario por un cambio en la dirección de la magnetización. Esta pista de código definida por medio de regímenes binarios de un elemento codificado es explorada por varios sensores magnetorresistentes, a partir de cuyas señales de salida se pueden determinar las posiciones de los sensores con relación a la pista de código. Para ello, sin embargo, siempre son necesarios varios sensores.

En la revista "Elektrotechnik", 370, H., número 4, del 4 de abril de 1991 se ofrece un resumen sobre la utilización de distintas materias primas para la fabricación de imanes permanentes de distinta magnetización.

La invención se basa en el problema de indicar un sistema de medición de longitudes con una barra de medición magnética que se distinga por una sencilla estructura.

Esta tarea es resuelta mediante el sistema de medición de longitudes caracterizado en la reivindicación 1.

De acuerdo con la reivindicación 1 el sistema de medición de longitudes se compone de al menos una barra de medición magnética, en la que un componente fundamental de la magnetización o la magnetización en su conjunto (en esencia) está en un plano que se extiende verticalmente con relación a la dirección de medición, y uno o varios sensores de campo magnético, registrándose una modificación del ángulo de los componentes de la magnetización o de la magnetización en su conjunto con relación a una dirección preferente de libre elección (dirección de referencia), en ese nivel, a lo largo de la dirección de medición. Es decir, que la dirección de los componentes de la magnetización ha girado, de hecho, a lo largo de la di-
rección de medición, alrededor de un eje que discurre a lo largo de la dirección de medición. Con ello a cada posición longitudinal del sensor del campo magnético está asociada una dirección de los componentes de la magnetización dentro de la barra de medición en esa posición longitudinal, a partir de la cual puede determinarse la posición longitudinal del sensor del campo magnético.

En un caso sencillo se ha magnetizado uniformemente toda la superficie de sección transversal de la barra de medición o de varias barras de medición. Esta señala, por ejemplo, al comienzo de los tramos de medición, verticalmente hacia arriba. Con la progresión en la dirección de medición, la dirección de la magnetización está cada vez más inclinada frente a la dirección preferencial (dirección vertical). Con ello se asocia a cada posición un valor del ángulo entre la dirección de campo y la dirección preferencial. La intensidad del campo magnético en las proximidades de la barra de medición se determina por la magnitud de la sección transversal y por el material de la barra de medición. No depende pues de la posición en la dirección de medición. Así pueden utilizarse en la dirección de medición barras de medición de cualquier longitud y cualquier cambio angular por longitud, las cuales ofrecen siempre las mismas condiciones de medición para los sensores de campos magnéticos introducidos para determinar la correspondiente dirección del campo.

Como sensor para la determinación de la dirección del campo magnético se introducirá para obtener un mayor beneficio un sensor angular anisótropo magnetorresistente. Sobre la superficie del chip del sensor se encuentra un puente de Wheatstone cuya señal de salida es proporcional al seno del ángulo doble entre la dirección de campo y una arista del chip y un puente, cuya señal de salida es proporcional al del coseno del ángulo doble. El sensor angular magnetorresistente se aplica de tal manera en las proximidades de la barra de medición que su superficie de chip está situada verticalmente sobre la dirección de medición. Cuando se forman el seno y el coseno del ángulo doble, se obtiene ya un periodo completo de la señal de salida para un giro de la dirección de magnetización frente al ángulo de salida de 180º. Con ello, al usarse una barra de medición y un sensor angular, una indicación absoluta sobre la posición será sólo posible para esta región angular. La longitud sobre la que se magnetiza la barra de medición con el giro angular de 180º puede elegirse a voluntad.

Como la medición angular para determinar la posición está evidentemente afectada de fallos, pueden registrarse fallos mayores de longitudes absolutas en barras de medición largas, en el caso de que la barra de medición esté magnetizada de tal forma que el ángulo de la dirección de magnetización aumente linealmente ante un valor de posición creciente. De forma ventajosa existe una multitud de disposiciones que utilizan el principio, conforme a la invención, del ajuste de la dirección de magnetización en la superficie de sección transversal situada verticalmente sobre la dirección de medición, con lo que la longitud de medición y su exactitud se pueden adaptar según los requisitos correspondientes.

Si la gran exactitud de medición se necesita sólo sobre una parte del tramo de medición completo, se elige un mayor aumento angular por unidad de longitud en esta parte que en el tramo de medición restante. La parte del tramo de medición que se puede determinar con una mayor exactitud no debe en esa operación ser coherente, sino que puede estar dividida en varias regiones. En un caso especial, el aumento angular con la posición puede también determinarse en forma escalonada, constituyendo entonces las regiones de mayor exactitud de medición los pasos entre dos grados. Si se exige la mayor exactitud de medición para la posición en toda la longitud de la barra de medición, será aplicable entonces otra forma de ejecución de la invención. Se introducirán dos barras de medición paralelas. En la primera aumenta el ángulo de la dirección de magnetización desde el valor de salida linealmente con una posición creciente, y el giro alcanza al final de la barra de medición 180º. El ángulo de la dirección de magnetización de la segunda barra de medición crece igualmente en forma lineal con la posición, pero con un incremento considerablemente mayor, con lo que el sensor angular correspondiente que presenta, en un giro angular de 180º, el decurso de un periodo completo, recorre en toda la longitud, una multitud de periodos. Los sensores angulares de la primera y de la segunda barra de medición se encuentran en un plano conjunto vertical con respecto a la dirección de medición. Por las indicaciones del sensor angular de la primera barra de medición se puede determinar en qué periodo exactamente de la segunda barra de medición se encuentra el sensor correspondiente. El registro del segundo sensor proporciona la posición dentro de este periodo con una exactitud que, aproximadamente por lo que respecta al número total de los periodos de la segunda barra de medición, es mejor que la del sensor angular de la primera barra de medición.

En una forma de ejecución adicional de la invención se utilizan igualmente dos barras de medición dispuestas paralelamente. El giro angular de ambas barras de medición crece linealmente con la posición y recorre en ambas muchos periodos. El número de los periodos en toda la longitud se diferencia, sin embargo, en una cosa. Los sensores angulares de la primera y de la segunda barra de medición se encuentran en un plano común, perpendicular con respecto a la dirección de medición. De la diferencia de registro angular de ambos sensores se determina en qué número de periodo de la primera barra de medición se encuentran los sensores. La posición exacta resulta entonces de la consideración adicional del registro del sensor perteneciente a la primera barra de medición.

En una forma de ejecución adicional de la invención se subdivide una barra de medición muy larga en la dirección de medición en una multitud de regiones de idéntica longitud. Cada región contiene el mismo número de secciones de idéntica longitud. Ese número puede ser por ejemplo de cinco. En cada sección primera de cada región aumenta el ángulo de di-
rección de magnetización linealmente desde el comienzo con un valor de posición creciente hasta un determinado ángulo límite. En las otras cuatro secciones el ángulo de dirección de magnetización dentro de la longitud de las secciones tiene respectivamente un valor constante que es, sin embargo, mayor en cada caso que el ángulo límite citado. Los cuatro valores angulares discretos en estas cuatro secciones están asociados a valores numéricos. Si se diferencian, a modo de ejemplo, cuatro valores angulares discretos asignándoseles los números 0, 1, 2 y 3, podrán representarse en las cuatro secciones todos los números del 0 al 255. Igualmente pueden marcarse así muchas regiones en la secuencia de esos números. Si se oponen a cada sección de una región dos sensores angulares a una distancia de la mitad de la longitud de la
sección, pueden determinarse entonces el valor angular especial en la primera sección y los valores angulares asignados a los valores numéricos de las cuatro secciones adicionales en cada posición de la disposición de los sensores con respecto a la barra de medición. A partir del número determinado puede indicarse el número de región de la barra de medición alcanzado por la disposición del sensor. A partir del valor angular especial de la primera sección correspondiente se puede leer la posición con una mayor exactitud gracias al aumento lineal del ángulo con una posición creciente. Si se eligen las longitudes de las secciones con 20 mm, y en la primera sección el ángulo con la posición asciende de 0 a 40º pudiendo medirse con un error de medición inferior a un grado, entonces se puede medir una longitud de medición total de 25,6 m con una exactitud limitada por la medición angular de 0,5 mm. La resolución lograda con ello es superior a 15 bits.

Los valores numéricos citados hasta ahora deben demostrar las posibles ventajas de los sistemas de medición de longitudes conforme a la invención. No representan en absoluto el límite de lo que se puede alcanzar. Así ocurre que con la presente exactitud de medición de los ángulos es totalmente posible asignar, en vez de cuatro valores numéricos a cuatro valores angulares discretos, también diez números a diez discretos valores angulares y de esta forma conseguir inmediatamente en números decimales la indicación del número de las regiones que están situadas entre el comienzo de la barra de medición y la posición actual de la disposición de los sensores.

Otras formas adicionales de ejecución de la invención evitan fallos en la medición de la posición a causa de un ajuste defectuoso de la situación de los sensores angulares en oposición a la barra de medición. Resulta así ventajoso no solo utilizar un sensor angular además de la barra de medición, sino también aplicar dos sensores angulares a los lados opuestos de la barra de medición. En el caso de que los sensores se encuentren sobre una línea que recorra el punto central de la sección transversal de la barra de medición y de que la superficie de sección transversal esté magnetizada de forma homogénea, entonces ambos sensores indican el mismo ángulo libre de defectos. Si la línea de unión, sin embargo, no discurre a través del punto central, entonces el primer sensor mide un valor angular demasiado grande en una cierta cantidad, y el segundo sensor un valor angular demasiado pequeño en la misma cantidad. El valor medio de ambos valores de medición proporciona pues el valor exacto, sin que resulte necesario un ajuste exacto y complicado de la situación de los sensores opuestos a la barra de medición.

En otra ejecución adicional de la invención se utilizan en la dirección de medición dos sensores angulares magnetorresistentes dispuestos uno al lado del otro a una determinada distancia. Esta determinada distancia concuerda con la longitud sobre la que, al comienzo de la barra de medición, se extiende un giro de la dirección de magnetización en 180ª, y sobre la que recorre la señal de salida de los sensores un periodo completo. Con ello, las señales de salida de ambos sensores concuerdan al comienzo de la barra de medición.

El aumento del ángulo con la posición en la di-
rección de medición transcurre en el caso de la barra de medición utilizada, no linealmente sino en forma cuadrática. Con una posición creciente el sensor trasladado así en esa dirección ha recorrido una región angular progresivamente mayor que el otro sensor. Debido al aumento cuadrático del ángulo, esta región angular crece linealmente con la posición, y la diferencia de las señales de salida de ambos sensores es proporcional al valor de posición. La indicación de posición es absoluta cuando el sensor trasladado en dirección a la posición creciente no tiene que recorrer más que un periodo completo más de sensor que el otro sensor en el extremo de la barra de medición. Como ventaja de esa disposición se demuestra que aquí la barra de medición puede girarse discrecionalmente en torno a su eje longitudinal sin influir sobre las señales de medición.

En las ejecuciones de la invención citadas hasta ahora la barra de medición estaba siempre magnetizada de manera homogénea en toda la sección transversal de la barra de medición. La sección transversal de la barra de medición puede también ser magnetizada de manera multipolar, de tal modo que sobre el perímetro alternan unos junto a otros los polos sur y norte. Conforme a la invención, el patrón magnético presente en la sección transversal al comienzo de la barra de medición gira entonces progresando en la dirección de la medición con un ángulo creciente. Tal barra magnetizada multipolarmente tiene la ventaja de que el giro del patrón de magnetización con una posición creciente repercute en una giro multiplicado en la mitad de número de polos del campo magnético en las proximidades de la barra de medición, con lo que se logra un aumento notablemente acrecentado del ángulo medido a través de los sensores angulares por unidad de longitud de la barra de medición. Con ello resulta una resolución notablemente acrecentada de la longitud medida.

Se dispone también de un sistema de medición de longitudes conforme a la invención cuando solo una parte de la sección transversal de la barra de medición se compone de material magnético duro. Característico de la invención es el giro de la dirección de la magnetización con progresión en la dirección de la medición. En una sección transversal circular la parte circular concéntrica interna puede estar compuesta, por ejemplo, por material magnético duro y la parte circular que rodee a éste de material no magnético, mecánicamente estable. El material mecánicamente estable impide una torsión mecánica de la barra de medición en torno a su eje longitudinal y contribuye así a una reducción en los errores de medición. La distribución de los materiales en la superficie de sección transversal puede también producirse a la inversa, de tal manera que existan un núcleo no magnético y una envoltura magnética permanente. Esto tendría la ventaja de que los sensores angulares deberían aplicarse más cerca en la parte magnética permanente y que intensidades magnéticas más elevadas repercutirían sobre los sensores angulares.

Si el núcleo no duramente magnetizado de la
sección transversal se fabrica con material magnético dulce, mecánicamente estable, contribuirá al mismo tiempo a evitar fallos debidos a esfuerzos mecánicos, así como a un aumento de la intensidad de campo magnético en las proximidades de la barra de medición.

La invención se extiende también a barras de medición en las cuales, a modo de ejemplo, la parte interna no magnética permanente de la barra de medición no es de forma circular, sino que tiene una forma que lo convierte en particularmente resistente a deformaciones mecánicas. Con ello tampoco resulta necesario que la parte magnética permanente de la sección transversal abrace total o aproximadamente la parte mecánicamente estable.

Una ventaja particular en la utilización del sistema de medición de longitudes según la invención consiste en que, tras el fallo en el suministro de energía eléctrica no debe emprenderse normalización alguna del sistema de medición, ya que a cada ángulo de magnetización se asigna una posición. Es evidente que el sistema de medición de longitudes también puede aplicarse a tareas que no tengan como fin inmediato el registro de una longitud o de una posición, sino que conducen a otra magnitud, por ejemplo, al peso de una persona sentada. Esa información puede utilizarse como control del airbag. De este modo el sistema de medición se adapta sobre todo a su utilización en conexión con la mecánica de regulación de un dispositivo regulador para un vehículo de motor.

Naturalmente, con el sistema de medición de longitudes según la invención pueden determinarse en analogía con los principios de medición impulsos conocidos (por ejemplo, en una combinación de un imán anular con un elemento de Hall) también parámetros dinámicos como velocidad y aceleración. Para ello hay únicamente que relacionar los tramos que pueden proyectarse entre los distintos ángulos de magnetización con el tiempo de regulación correspondiente.

Por otra parte, el nuevo sistema de medición de longitudes se adapta también a la realización de un llamado auto-diagnóstico, ya que también después de una avería es posible una clara determinación de posición de una parte reguladora. Como resultado de un auto-diagnóstico de este tipo puede, por ejemplo, trasladarse un sistema regulador (por ejemplo, un elevacristales de propulsión eléctrica o una cerradura de vehículo) de un funcionamiento normal a un funcionamiento de emergencia, para reducir al mínimo los riesgos del usuario. Así puede, por ejemplo, impedirse el recorrido automático ascendente del cristal de la ventanilla de un automóvil para reducir el peligro de pillarse los dedos, o bien prescindirse de la función "Save" para impedir que un pasajero pueda quedarse encerrado.

A continuación se explica con más detalles la invención en base a ejemplos de ejecución. Los dibujos correspondientes muestran en:

la figura 1 una barra de medición circular con dirección de magnetización en la superficie de sección transversal,

la figura 2 una barra de medición circular con regiones de dirección de magnetización constante,

la figura 3 una barra de medición con un sensor angular dispuesto en las proximidades en cinco sucesivas posibles posiciones temporales,

la figura 4 una sección transversal magnetizada de manera homogénea de una barra de medición,

la figura 5 una sección transversal magnetizada multipolar de una barra de medición,

la figura 6 una sección transversal de una barra de medición con partes concéntricas de material magnético permanente y no permanente,

la figura 7 una sección transversal de una barra de medición, en la cual el material magnético permanente no abraza el material no magnético,

la figura 8 una sección transversal de una barra de medición con un perfil mecánico-resistente de la parte magnética no permanente,

la figura 9 una barra de medición con un sensor angular,

la figura 10 una barra de medición con dos sensores angulares en el plano de la sección transversal de la barra de medición,

la figura 11 la vista lateral de un sistema de medición de longitudes con la misma longitud de periodo de giro de magnetización,

la figura 12 la vista lateral de un sistema de medición de longitudes con dos sensores angulares alternados en la dirección de la medición y un diagrama de la progresión angular cuadrática con la posición,

la figura 13, representación esquemática de la visión lateral de un asiento de automóvil de longitud y altura regulables con varios sistemas de medición según la invención,

la figura 14 representación perspectiva de la estructura metálica de un asiento de vehículo de motor con indicación esquemática de varios sistemas de medición conforme a la invención,

la figura 15a elevacristales de brazo cruzado con una barra de medición magnética extensible a lo largo de la región del engranaje,

la figura 15b elevacristales de brazo cruzado con una barra de medición magnética extensible en forma de arco en las proximidades del eje giratorio de la palanca de segmento dentado,

la figura 15c elevacristales de brazo cruzado con una barra de medición magnética desplazable a lo largo de los raíles de guiado de la palanca compensadora,

la figura 16 elevacristales de un brazo con una barra de medición magnética acoplada al accionamiento y desplazable,

la figura 17a vista lateral de los raíles de guiado de un elevacristales accionado por cable con una barra de medición magnética extensible en la dirección de desplazamiento,

la figura 17b representación en corte a través de los raíles de guiado en la región del pitón de arrastre unido al cristal de la ventanilla,

la figura 18a representación en corte esquemático a través de un accionamiento con un elemento magnetizado de forma anular,

la figura 18b representación en corte esquemático de un accionamiento con un elemento magnetizado en forma de una correa periférica,

la figura 19 representación en corte esquemático a través de un accionamiento con un tambor de cable y una barra de medición magnética desplazable perpendicular al eje de rotación,

la figura 20 portezuela de automóvil con una barra de medición magnética dispuesta en la arista del cristal vertical.

En la figura 1 están representados los fundamentos físicos de la invención. Una barra de medición magnética permanente 1 tiene una sección transversal redonda 9. Está tan magnetizada que la di-
rección de la magnetización 2 está en la superficie de sección transversal 9. La sección transversal 9 se extiende verticalmente con relación a la dirección longitudinal de la barra de medición 1, que concuerda con la dirección de medición. La magnetización 2 está dirigida al comienzo de la barra de medición 1 perpendicularmente hacia arriba. Con la progresión en la dirección de medición, la dirección de la magnetización 2 gira con el ángulo 3 en continuo cambio en el sentido de las agujas del reloj. Tras una determinada longitud 4 que, en un cambio angular constante con la unidad de longitudes en la dirección de medición de un periodo completo se corresponde con el giro de la dirección de la magnetización 2, se alcanza de nuevo la dirección de salida de la magnetización 2. La longitud total de la barra de medición 1 contiene en la figura 1 dos longitudes de periodo 4, por lo que no se dispone de una información absoluta sobre la posición en contraposición a una barra de medición con menos de una longitud de periodo (véase la figura 3). El campo magnético en las proximidades de la barra de medición 1 está determinado por la magnetización 2 de la barra de medición 1. Si la longitud de periodos 4 es grande comparada con el diámetro de la sección transversal 9, la dirección del campo magnético está fundamentalmente en el plano de la sección transversal 9 correspondiente. Su dirección en este plano se determina por la dirección de la magnetización 2 correspondiente. La intensidad del campo magnético es, en el caso de un radio determinado alrededor de la barra de medición 1, casi independiente del ángulo 3.

La figura 3 muestra qué recorrido tienen las líneas de campo magnéticas 8 en las proximidades de la barra de medición 1 y qué dirección tiene el campo magnético en la superficie del chip de un sensor angular 6 que puede moverse frente a la barra de medición 1 a una determinada distancia. El sensor angular 6 se ha dibujado en cinco posiciones, las cuales puede ocupar, una tras otra, sucesivamente en el tiempo. Como se desprende de las direcciones del campo magnético, que fueron determinadas en el sitio correspondiente del sensor 6 por la dirección de las líneas del campo, el campo magnético gira al lado de la barra de medición 1 en el sentido contrario de giro a la magnetización 2. La posición correspondiente puede determinarse claramente por el ángulo, siempre y cuando cada valor angular de la dirección de campo y con él también el ángulo 3 de la dirección de magnetización sólo aparezca una vez en toda la longitud de la barra de medición 1. Con ello puede emplearse por lo general un giro de la dirección de magnetización de hasta 360º, siempre que los sensores angulares indiquen el verdadero ángulo de la dirección.

En un caso especial se aplican sensores angulares, que se sirven del efecto anisótropo magnetorresistente. Esos sensores angulares son conocidos. Proporcionan una señal de salida que es proporcional al seno del ángulo doble entre la dirección del campo y una arista del chip del sensor y una señal de salida que es proporcional al coseno del ángulo doble entre la dirección del campo y la arista. De este modo sigue siendo posible una clara asociación del ángulo de la dirección del campo magnético y, con ello, de la dirección de la magnetización 2 para un margen de 180º. Desaparecen así las repercusiones de esa limitación por el hecho de que al aplicarse los sensores anisótropos magnetorresistentes, el aumento del ángulo 3 de la magnetización 2 por unidad de longitud en la dirección de medición queda reducido a la mitad. La resolución de la medición es, a causa de la proporcionalidad al seno y al coseno del ángulo doble también el doble de grande, con lo que se obtiene finalmente la misma resolución. Repercute beneficiosamente en cada caso la elevada sensibilidad del campo magnético de los sensores anisótropos magnetorresistentes, que lleva a que también ante distancias mayores entre el sensor 6 y la barra de medición 1 sea posible una medición angular con menos fallos.

La figura 2 muestra una barra de medición 1 en la que, divergiendo del objeto de la presente invención, en regiones mayores 5 que se extienden en la di-
rección de medición se ajusta constantemente en cada caso la dirección de la magnetización 2. A cada dirección de magnetización se le asigna un valor numérico determinado. En la representación de la figura 2 hay cuatro direcciones distintas. Aquí, en cada región, pueden aparecer cuatro valores numéricos distintos que se designan como 0, 1, 2 y 3. En una longitud de las seis regiones representadas pueden representarse 4.056 números diferentes a través de esos cuatro valores numéricos en seis lugares. Si todas las regiones 5 tienen la misma longitud de 1 cm. cada una, y el número siguiente se diferencia del anterior siempre en 1, puede codificarse así una longitud de 6 cm x 4.056 = 243 m y, al reconocerse el número correspondiente a través de doce sensores angulares a la distancia de la mitad de la longitud de una región, medirse con una resolución y una exactitud de 1 cm.

La sección transversal de una barra de medición 1 formada según la invención puede configurarse geométrica y magnéticamente de una manera distinta. La figura 4 muestra la sección transversal 9.1 circular empleada, en los ejemplos de ejecución hasta ahora descritos, en la que las líneas de magnetización discurren paralelamente entre sí. De este modo hay en el perímetro del semicírculo un polo norte N y en el perímetro del otro semicírculo un polo sur 5. La sección transversal representada muestra el recorrido de la magnetización en una posición determinada a lo largo de la barra de medición 1. En otras posiciones, la dirección de magnetización muestra, frente a la representada, un giro de un ángulo. Si se gira el simple patrón magnético representado 360º a lo largo de la dirección de medición, la dirección del campo magnético gira igualmente 360º en sentido contrario sobre una paralela con relación al eje de la barra de medición 1 en las proximidades de la barra de medición 1.

La figura 5 muestra un patrón de magnetización de seis polos en la sección transversal 9 en una posición determinada. Las líneas de magnetización 2.2 discurren radialmente y están dirigidas en la región del polo norte N hacia el perímetro y, en la región del polo sur 5, hacia la mitad del círculo. En la dirección de medición se presenta un giro creciente del patrón de imán frente al representado. En el caso de que el patrón de imán representado a lo largo de la dirección de medición gire 120º, la dirección del campo magnético girará ya 360º sobre una paralela al eje de la barra de medición 1 en las proximidades de la barra de medición 1 en sentido de giro contrario. Ante un aumento equivalente del ángulo de giro del patrón de imán con la unidad de longitud en la dirección de medición como en el caso del patrón de imán según la figura 4, se encuentra aquí al aplicarse el mismo sensor angular la resolución de longitud triple. La asignación clara a la posición del sensor 6 a lo largo de la barra de medición 1 sólo es posible para un giro del patrón de imán de 120º. Para un giro del patrón de imán de 360º, hay tres periodos para la señal de salida del sensor. La medición de la posición sobre ese terreno es sólo posible de una manera incremental.

En la sección transversal representada en la figura 6 el anillo externo 9.2 se compone únicamente de material magnético duro que lleva un patrón de imán, el cual en la dirección de medición progresiva gira de una manera creciente. En la parte interna 10 de la
sección transversal se encuentra material mecánico estable, magnético dulce. Por la elevada permeabilidad magnética del material magnético dulce la intensidad de campo en las proximidades de la barra de medición 1 se eleva al menos en patrones de imán multipolares hasta un máximo del doble, lo cual contribuye a un aumento de la exactitud de la medición angular. La elevada rigidez de torsión del material mecánicamente estable impide en gran parte una torsión de la barra de medición 1 gracias a la acción de fuerzas mecánicas y, con ella, a los fallos angulares de la barra de medición 1 originados por esas fuerzas. Ante una buena rigidez de torsión de la parte interior 10 de la sección transversal puede también utilizarse material magnético duro ligado a plástico, relativamente dulce, para el anillo 9.2.

La figura 7 muestra otra posible sección transversal para una barra de medición 1. Sobre una barra redonda 10 de material no magnético rígido a la torsión, se ha aplicado una entalladura anular 9.3 de material magnético duro. La entalladura anular está magnetizada multipolarmente en dirección radial. Con una dirección de medición progresiva el patrón del imán gira con un ángulo creciente. Sobre la entalladura anular se encuentra un sensor anular que determina la dirección del campo del imán y que puede moverse sobre una línea paralela al eje de la barra redonda 10. La posición en la dirección de medición que discurre a lo largo de la línea se determina a partir del valor angular.

La figura 8 muestra otra sección transversal de la barra de medición 1. En el material magnético duro 9.4 esencialmente circular se encuentra una parte 11 configurada en forma de T con un alto coeficiente de elasticidad. El patrón de magnetización no dibujado en la figura 8 del material magnético duro 9.4 gira de nuevo de forma creciente con una dirección de medición progresiva. La parte 11 configurada en forma de T impide en el caso de las fuerzas aplicadas en el plano de la sección transversal a lo largo de la barra de medición 1, que la barra de medición 1 se combe, y contribuye así a evitar los errores de medición condicionados de esa forma para el valor angular.

La figura 9 muestra la disposición de un sensor angular magnetorresistente 12 en el plano de la sección transversal 9 de la barra de medición 1. El plano del chip del sensor angular magnetorresistente 9 está en el mismo plano que la sección transversal 9. El sensor angular puede moverse sobre una línea, con relación a la cual el eje de la barra de medición 1 discurre paralelamente, con respecto a la barra de medición 1.

La figura 10 muestra la disposición de dos sensores angulares 12 y 13 anisótropos magnetorresistentes para la dirección del campo magnético. Ambos sensores angulares 12 y 13 están uno frente a otro en las proximidades de la sección transversal 9 de la barra de medición 1. La barra de medición 1 está magnetizada en la sección transversal 9 de una manera homogénea. En el caso de que la línea de unión de los puntos centrales de ambos sensores angulares atraviese exactamente el punto central de la sección transversal 9, ambos sensores angulares muestran el mismo valor angular. Sin embargo, si la línea de unión está desplazada lateralmente hacia la derecha con respecto al punto central, entonces el sensor angular 13 muestra un valor angular aumentado en una cantidad determinada. El sensor angular 12 muestra un valor angular reducido en la misma cantidad determinada. El valor medio de ambos valores de medición siempre produce para todos los desplazamientos el valor angular correcto de la dirección del campo magnético. La disposición con dos sensores angulares ahorra así el ajuste exacto de la situación de los sensores frente a la situación de la barra de medición 1, y evita fallos que podrían originarse por desplazamientos laterales de la sujeción del sensor frente a la barra de medición 1.

En la figura 11 se ha representado un sistema de medición de longitudes que está constituido por una barra de medición incremental 15, que está magnetizada homogéneamente en su superficie de sección transversal y en la que gira la dirección de la magnetización con una posición creciente en la dirección de medición 16 con un ángulo linear ascendente, y por un sensor angular anisótropo magnetorresistente 14 desplazable en la dirección de medición 16. La magnetización ha girado, en toda la longitud de la barra de medición incremental 15, en el caso representado ocho veces 360º. Como el sensor angular anisótropo magnetorresistente 14 muestra el ángulo doble de la dirección de campo, se repite la señal de salida del sensor 14 en toda la longitud de la barra de medición 15 dieciséis veces de una manera periódica. Así pues, solo es posible una indicación de la posición con el sistema de medición de longitudes representado cuando, además del ángulo indicado, se determina además el número de los periodos recorridos desde el comienzo de la barra de medición incremental 15. Se obtiene un sistema de medición de longitudes absoluto de la representación de la figura 11 cuando, en paralelo a la barrera de medición incremental 15, se aplica una segunda barra de medición de la misma longitud, cuya magnetización en toda la longitud sólo gira 180º. Otro sensor angular anisótropo magnetorresistente es aplicado, con el primer 14, en el mismo plano perpendicularmente con relación a la dirección de medición 16, y mide el ángulo de campo de la segunda barra de medición, de lo que cabe claramente deducir en qué periodo de la barra de medición incremental 15 se encuentra precisamente la disposición de los sensores. A partir de los valores angulares de ambos sensores se puede indicar de manera absoluta la posición correspondiente sin mover la disposición de los sensores referente a las barras de medición. A través de la multitud de las longitudes de los periodos de la barra de medición incremental 15 esto resulta posible con una alta resolución y exactitud.

La figura 12 muestra un sistema de medición de longitudes con una barra de medición 17 y una disposición de sensores angulares 18, que está dibujada en dos posiciones ocupadas una tras otra sucesivamente en el tiempo. La barra de medición 17 está magnetizada homogéneamente en la superficie de sección transversal. El aumento del ángulo de desplazamiento f(x) de la dirección de magnetización con la posición x en la dirección de medición 16 se produce de forma cuadrática, como se ve en la gráfica sobre la representación del sistema de medición de longitudes. La distancia de ambos sensores angulares de la disposición de los sensores angulares 18 concuerda con la longitud de los periodos al comienzo de la barra de medición 17. Por lo tanto, ambos sensores muestran aquí el mismo valor angular y la diferencia de ambos valores angulares es nula. Cuanto más lejos se desplaza la disposición de los sensores en la dirección de medición 16, más aumenta la diferencia de ambos valores angulares. Debido al aumento cuadrático del giro angular de la magnetización de la barra de medición 17, la diferencia angular es una función lineal de la posición. La diferencia angular permanece por debajo de 3600 y con ello resulta claro, cuando la barra de medición 17 se para allí, donde concuerda la distancia de ambos sensores angulares con la longitud sobre la que gira la magnetización a 7200. Si se utilizan barras de medición más largas, ya no es posible ninguna indicación sobre la longitud absoluta, pero pueden realizarse sistema incrementales. La ventaja especial del sistema de medición de longitudes según la figura 12 reside en el hecho de que la barra de medición 17 puede girar a voluntad como un todo sobre su eje, sin influir sobre el resultado de la medición, pues a través de los dos sensores angulares presentes en la disposición de los valores angulares 18 siguen determinándose diferencias angulares entre ambos sensores y no así el ángulo de la magnetización con relación a una recta fijada espacialmente en la superficie de sección transversal de la barra de medición 17.

En las figuras 13 y 14 se han representado algunos ejemplos del empleo del sistema de medición de longitudes para un asiento de vehículo de motor, pudiendo formar éste parte en especial de una instalación para el ajuste de la longitud, la altura y la inclinación del asiento, la altura del reposa-cabezas o el ajuste de la profundidad de la almohadilla del asiento.

Así la barra de medición 1.1 está unida por ejemplo a un raíl de guiado 20a de un dispositivo de ajuste de la longitud de asiento inmovilizado en el suelo del automóvil o con cualquier otra parte sujeta al suelo del automóvil, considerándose que la barra de medición 1.1 se extiende fundamentalmente en la di-
rección de desplazamiento del asiento. El sensor 6 está unido a una parte inmovilizada del raíl superior, por ejemplo, a una pantalla de cubierta (no representada), o forma parte de una electrónica de control 60a acompañante.

En otro ejemplo de ejecución, la figura 13 muestra para la determinación de la altura del asiento, una barra de medición 1.2 que está alojada sobre una barra de conexión 100 en la articulación 100a en el raíl superior 20b de altura no regulable con relación al suelo del automóvil, y que se extiende fundamentalmente en sentido vertical. El sensor 6 asociado está integrado en la electrónica de control 60b que está inmovilizada en el soporte de la almohadilla del asiento (ST). Al ajustarse la altura del asiento sobre la inclinación de las palancas articuladas 21a, 21b delantera y trasera, se produce un desplazamiento de la barra de medición 1.2 con relación al sensor 6. El movimiento relativo simultáneo en la dirección X (dirección de la conducción) puede compensarse mediante la articulación 100a o una barra de unión configurada elásticamente. La superposición de ambos movimientos como consecuencia de la cinemática reguladora constructiva elegida es, naturalmente, tomada en consideración al valorarse las señales de medición.

Básicamente también puede determinarse la altura del asiento sobre el ángulo de inclinación de una palanca giratoria 21b, configurándose y disponiéndose la barra de medición 1.3 con relación al eje de giro de la palanca 21b en forma de arco de círculo, y uniéndose el sensor 6 asociado a una parte fija (por ejemplo, de una instalación electrónica de mando) del raíl superior 20b.

Análogamente se puede determinar la inclinación del respaldo R. A ese efecto la barra de medición 1.6 está unida con un elemento de engranaje alojado con capacidad giratoria de una instalación 22 para un ajuste de la inclinación del respaldo, mientras que el sensor 6 asociado está unido a una parte fija de la caja de engranaje. La barra de medición 1.6 puede, no obstante, estar también unida a una parte fija del respaldo, la así llamada guarnición del respaldo, y el sensor asociado (6) ir unido a una parte fija por debajo del asiento o al revés. Finalmente de lo que se trata solo es del registro del movimiento relativo entre el soporte del respaldo RT y el soporte de la almohadilla del asiento ST.

Conforme a otro ejemplo de ejecución, la barra de medición 1.7 está unida al apoyo del muslo 23 de un dispositivo de ajuste de la profundidad de la almohadilla del asiento y el sensor asociado 6 está fijado al soporte de la almohadilla del asiento.

Para el control de un dispositivo de ajuste del reposa-cabezas se prevé en el ejemplo de ejecución de la figura 14 una barra de medición 1.8 solidamente unida al soporte RT del respaldo, al que está asociado un sensor 6 unido al engranaje 24b. El sensor 6 puede también formar parte de una unidad de mando electrónico que esté fijo con relación al soporte RT del respaldo, cuando la barra de medición asociada esté en conexión con una parte que vaya unida al apoyo desplazable del reposa-cabezas.

En la medida en que el sistema de medición de las longitudes deba formar parte de un dispositivo de identificación de la ocupación del asiento o de registro del peso de esa ocupación, puede guiarse, básicamente de manera vertical, una barra de medición 1.4 que esté fija sobre una barra de conexión 102 en una ballesta del asiento 101 a lo largo de una unidad de mando electrónico 60b. La unidad de mando 60b presenta un sensor 6, que genera las señales de medición de la barra de medición 1.4 desplazable al efecto. Se produce un desplazamiento de la barra de medición 1.4 cuando la ballesta del asiento 101, alojada en las articulaciones 100b, 100c se comba a consecuencia de la fuerza F por el peso de un usuario. El desplazamiento de traslación así originado de la barra de medición 1.4 corresponde en su magnitud a la fuerza por el peso.

Para poder distinguir con seguridad la ocupación de un asiento por una persona de su ocupación por otros objetos cualquiera de peso comparable, puede incorporarse también en el respaldo un sistema de medición adecuadamente configurado. Según la figura 14, la barra de medición 1.15 está dispuesta en el extremo libre de una barra de conexión 104 conectada a la articulación 100d, y es guiada en un manguito de conducción que está fijado sobre una barra de conexión 100e en la extremidad superior del respaldo R en la articulación 100e. En el caso de una carga del respaldo R se aprietan hacia atrás las partes 1.15, 103a, 103b, 104, operación en la que su contorno en forma de arco se aplana cada vez más y la barra de medición 1.15 sigue así siendo empujada dentro del manguito de conducción 103a. El sensor 6 fijo al manguito de conducción 103a recibe las señales de medición ligadas al mismo, y las transmite a una unidad de evaluación.

En las figuras 15a a 15c se representan distintas variantes de la integración del sistema de medición de las longitudes en un dispositivo de regulación de un elevacristales. Según una primera variante, la barra de medición 1.9 se extiende en paralelo al dentado de la palanca de segmento dentado 33, que está alojada sobre la placa base 30 en el eje 330, con capacidad de giro y fija en la palanca de mando 34. En la articulación en cruz 340 la palanca de mando 34 está unida articuladamente a la palanca de compensación 35, de la que un extremo está alojado, con capacidad de desplazamiento, en el raíl de guiado 36. Los extremos libres de la palanca de mando 34 y de la palanca de compensación 35 están en conexión con la ventanilla sobre elementos de fijación no representados. La región dentada de la palanca de segmento dentado 33 está acoplada a un piñón del engranaje 32, en cuya caja está integrado el sensor 6 asociado a la barra de medición magnetizada 1.9. Cuando se pone en marcha el motor 31, la palanca de segmento dentado 33 gira sobre el eje 330 y hace pasar así la barra de medición 1,9 por delante del sensor 6. Las señales generadas son evaluadas por la unidad de electrónica 60c y se incorporan a la conducción del movimiento de ajuste de la ventanilla.

Para poder evaluar con garantías suficientes la región de cierre superior tan importante puede preverse una correspondientemente mayor resolución de la barra de medición en esta región. Con ello puede asimismo garantizarse un protector de compresión sensible eficaz como el denominado tope blando cuando se llega a las posiciones extremas.

Para el caso de que debiera preverse una unidad de mando electrónica dispuesta lejos del accionamiento 31, 32, puede también resultar conveniente otra ubicación de la barra de medición magnetizada. Podría disponerse por ejemplo una barra de medición 1.10 en forma de arco coaxial también con respecto al eje de giro 330, a la que estaría asociado un sensor 6 fijado a la placa base 30 (véase la figura 15b).

Otra posibilidad (véase la figura 15c ) consiste en la unión de una barra de medición 1.11 con el extremo guiado en el raíl de guiado 36 de la palanca de compensación 35, en la que habría que unir el sensor 6 con el raíl de guiado 36 o con otra parte fijada a la carrocería. Debe sin embargo observarse que la barra de medición 1.11 se mueve dos veces en un sentido y en otro en el raíl de guiado 36 al atravesar todo el tramo de ajuste de la ventanilla, con lo que sólo se puede vigilar claramente la parte superior o inferior del tramo de ajuste a menos que, gracias a una información adicional, se disponga de una declaración sobre si la mecánica reguladora se encuentra en la mitad inferior o superior del tramo regulador.

En la representación de la figura 16 se indica esquemáticamente que la barra de medición 1.12 está en unión activa con el engranaje 32, a través de un engranaje asociado al dispositivo de medición, por medio de lo cual se garantiza un desplazamiento sincrónico de la ventanilla y de la barra de medición 1.12. Para ello la barra de medición 1.12 está fijada en el patín desplazable 301 en la colisa 300 de la placa base 30a. El sensor asociado 6 está integrado en la caja del engranaje 32; las señales de medición se evalúan en el dispositivo de mando electrónico 60c.

En el esquema representado en la figura 17a puede verse un raíl de guiado 40 de un elevacristales por cable, sobre el que se aloja, con capacidad de desplazamiento, un pitón de arrastre 43 para una ventanilla. A lo largo del raíl de guiado 40 se extiende una barra de medición magnetizada 1.13 a la que está asociado un sensor 6 integrado al pitón de arrastre 43 (véase también la figura 17b). La transmisión de las señales del sensor a una electrónica de control (no representada) puede realizarse, inalámbricamente, sobre un tramo de cable móvil o a través de un dispositivo emisor apropiado. Para el suministro de energía de este dispositivo emisor integrado en el pitón de arrastre 43 pueden preverse contactos deslizantes, que se extienden a lo largo del raíl de guiado 40 y, con preferencia, están unidos sobre un contacto de clavija a una fuente de energía que sirve para el contactado del motor 41.

La figura 18a muestra una rueda helicoidal 44 que está dotada de una barra de medición 1.14 configurada en forma de anillo, con la barra de medición 1.14 unida a la rueda helicoidal 44 como parte separada, o conformada, enteriza, en la rueda helicoidal por medio de una tecnología por inyectable-multicomponente. La forma de la barra de medición puede adaptarse en su mayor parte a las exigencias dadas. De igual forma, la región magnetizada puede estar totalmente integrada en la rueda helicoidal 44, con lo que no hay ninguna región que sobresalga lateralmente. El sensor 6 asociado está inmovilizado en la caja de engranajes 48 o algo similar.

También el ejemplo de ejecución de la figura 18b presenta unos reductores de tornillo sin fin con un tornillo sin fin 45 que se engrana en el dentado 440 de la rueda helicoidal 44. Un rodillo 46 con un diámetro comparativamente pequeño está alojado sobre el eje 400 de la rueda helicoidal y sirve para el retorno de una barra de medición 1.15 en forma de una correa flexible, cerrada, periférica o de algo parecido, que es guiada sobre un rodillo 47 alojado encima del eje 470. En las proximidades del eje 470 un sensor 6, con preferencia fijo en la caja, está asociado a la correa 1,5 periférica magnetizada. Debido a que el diámetro del rodillo 46 es mucho menor que el diámetro de la rueda helicoidal 44, puede preverse una multitud de rotaciones de la rueda helicoidal hasta que la correa haya completado una rotación completa. De este modo puede asociarse inequívocamente toda posición a un tramo de ajuste ejecutado de esa manera.

En la figura 19 se ha representado esquemáticamente un accionamiento con un tambor de cable 50, cuya garganta de polea periférica de forma helicoidal 500 se engrana sobre una leva 51 con la barra de medición magnetizada 1.16. Con un giro del tambor de cable 50 se llega, debido a la inclinación de la garganta de polea periférica de forma helicoidal 500 a un desplazamiento axial de la barra de medición 1.16, que es detectada por un sensor 6, el cual está integrado en la caja de la unidad de accionamiento. Teniendo en cuenta el perímetro del tambor de cable puede calcularse el tramo de ajuste trasmitido por el cable.

Como mando de un elevacristales se dispone también de la barra de medición magnética 1.17 en una arista de una ventanilla 70 que se desvíe básicamente en una dirección de desplazamiento (véase la figura 19). El sensor asociado 6 se coloca en la carrocería de la portezuela 71 o en un dispositivo de mando electrónico. La ventaja de esta variante reside sobre todo en el hecho de que el comportamiento de los asientos de la mecánica de ajuste no puede repercutir.

Otro ámbito de aplicación del sistema de medición de longitudes pueden ser las cerraduras de las portezuelas 72 de los automóviles para reconocer la situación de cierre de las partes de la cerradura. Con preferencia, el sensor debería estar dispuesto en la caja inmovilizada y la barra de medición magnetizada en una parte de cierre desplazada o fijada a una parte unida a la misma (por ejemplo, varillaje de accionamiento).

En este punto debe además señalarse que una integración enteriza de la barra de medición magnetizada en una parte del material sintético es posible en muchos casos con el empleo de la tecnología de in-
yección de varios componentes de material sintético, por ejemplo, en un raíl de guiado de material sintético de un elevacristales, una pantalla de cubierta para un raíl de asiento o un elemento de decoración. También es posible integrar la función de la barra de medición en el inyectado con material sintético de un dentado, o rociar sobre el mismo

Claims

1. Sistema de medición de longitudes con al menos una barra de medición magnética (1) y al menos un sensor de campo magnético (6) que es desplazable en la dirección de medición (7) con relación a la barra de medición (1), presentando la magnetización (2) de la barra de medición (1) un componente en un plano que está dispuesto verticalmente sobre la dirección de medición (7) y pudiéndose determinar la posición longitudinal del sensor de campo magnético (6) con relación a la barra de medición (1) a partir de la dirección del componente de la magnetización (2), caracterizado porque la dirección de este componente de la magnetización (2) a lo largo de la dirección de medición (7) cambia de tal forma que a cada posición longitudinal del sensor de campo magnético (6) se asocia una dirección del componente de la magnetización (2) dentro de la barra de medición (1) en esa posición longitudinal, de la cual puede determinarse la posición longitudinal.

2. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 1, caracterizado porque el ángulo del componente de la magnetización (2) con relación a una línea de referencia, que está dispuesta verticalmente sobre la dirección de medición (7), cambia continuamente con la progresión en la dirección de la medición (7).

3. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 2, caracterizado porque el ángulo (3) del componente de la magnetización (2) cambia linealmente y varía con una longitud de periodo (4) constante a lo largo de la dirección de la medición (7).

4. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 1, caracterizado porque el ángulo (3) del componente de la magnetización (2) relativo a una línea de referencia, que está dispuesta verticalmente sobre la dirección de medición (7), es ajustado en regiones (5) gradualmente a la progresión en la dirección de medición (7).

5. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 1, caracterizado porque la sección transversal (9) de una barra de medición (1) está magnetizada de manera homogénea (2.1).

6. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 1, caracterizado porque la sección transversal (9) de una barra de medición (1) está magnetizada multipolarmente (2.2).

7. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 1, caracterizado porque la sección transversal (9.1) de la barra de medición (1) es redonda.

8. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 1, caracterizado porque la sección transversal (9.2) de la barra de medición (1) tiene un núcleo magnético no permanente (10).

9. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 8, caracterizado porque la sección transversal (9.3) de la barra de medición (1) no abraza el núcleo magnético no permanente (10).

10. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque el núcleo magnético no permanente (10) es magnético dulce.

11. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 8, caracterizado porque el núcleo magnético no permanente (10) tiene un perfil (11) y así es apropiado como soporte de la barra de medición (1) con la sección transversal (9.4).

12. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 1, caracterizado porque el al menos sensor de campo magnético (6) es un sensor angular magnetorresistente (12).

13. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 12, caracterizado porque en una barra de medición (1), justo en la situación opuesta en la sección transversal (9), hay dos sensores angulares magnetorresistentes (12,13) iguales para corregir fallos derivados de un desplazamiento lateral de la barra de medición (1).

14. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 7, caracterizado porque la barra de medición redonda (1) está magnetizada en forma de una línea helicoidal regular y porque un sensor angular (14) magnetorresistente emite señales periódicas a lo largo de la dirección de medición (16).

15. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 14, caracterizado porque la magnetización en toda la longitud de la barra de medición (1) solo ha girado 180º y porque así se puede determinar la posición absoluta a partir de la señal del sensor angular (14) magnetorresistente.

16. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 7, caracterizado porque la barra de medición redonda (17) es magnetizada desde el comienzo en dirección radial con una longitud periódica constantemente decreciente, porque un par (18) de sensores angulares magnetorresistentes está dispuesto a una distancia que corresponde a la primera longitud periódica al comienzo de la barra de medición(17), y porque la posición se puede determinar por la diferencia angular del par de los sensores angulares magnetorresistentes para excluir errores por un giro espontáneo de la barra de medición (17).

17. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 16, caracterizado porque la distancia del par (18) de sensores angulares magnetorresistentes al final de la barra de medición (17) corresponde a dos longitudes periódicas y porque así, de la diferencia angular del par (18) de sensores angulares magnetorresistentes, la posición resulta absolutamente determinable.

18. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 4, caracterizado porque a las di-
recciones correspondientes de las magnetizaciones (2) en las regiones (5) se ha asociado en cada caso, un valor de un código de varias grados.

19. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 18, caracterizado porque el código de varios grados es de cuatro valores.

20. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 18, caracterizado porque el código de varios grados es un código decimal.

21. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 18, caracterizado porque una región angular determinada de la dirección de la magnetización (2), que no corresponde a ningún valor de código, se encuentra en regiones especiales que están presentes a distancias regulares y porque así se posibilita el reconocimiento de un comienzo de palabra.

22. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 21, caracterizado porque el ángulo de la dirección de la magnetización (2) cambia continuamente con la posición en la región especial.

23. Sistema de medición de longitudes según una de las reivindicaciones 18 a 22, caracterizado porque para el reconocimiento del código se encuentra disponible el número doble de los lugares del código de sensores angulares magnetorresistentes, cuya distancia se corresponde con la mitad de la longitud de las zonas (5).

24. Sistema de medición de longitudes según la reivindicación 1, caracterizado porque se encuentran disponibles dos barras de medición paralelas (1) de la misma longitud con distinta longitud periódica (4) y con un número periódico diferente en uno con el correspondiente sensor angular magnetorresistente del mismo valor en la dirección de medición, con lo que la posición a partir de los ángulos de ambos sensores angulares magnetorresistentes resulta absolutamente determinable.

25. Utilización del sistema de medición de longitudes según al menos una de las reivindicaciones 1 a 24, caracterizada porque la barra de medición (1.1 - 1.17) o el sensor (6) asociado está en unión activa con la mecánica de ajuste de una instalación de ajuste para un automóvil.

26. Utilización según la reivindicación 25, caracterizada porque el sistema de medición de longitudes forma parte de una instalación de ajuste de asiento, sobre todo de una instalación para el ajuste de la longitud del asiento, ajuste de la altura del asiento, ajuste de la inclinación del respaldo, ajuste de la altura del reposa-cabezas o ajuste de la profundidad de la almohadilla del asiento.

27. Utilización según la reivindicación 26, caracterizada porque la barra de medición (1.1) está unida a un raíl de guiado (20a) inmovilizada al suelo del automóvil de un dispositivo de ajuste de la longitud del asiento o con otra parte fijada al suelo del automóvil, con la barra de medición (1.1) extendiéndose básicamente en la dirección de desplazamiento del asiento, y porque el sensor (6) está unido a una parte inmovilizada en el raíl superior (20b).

28. Utilización según la reivindicación 26, caracterizada porque la barra de medición (1.2) se aloja en una parte no ajustable en su altura, relativa al suelo del automóvil, por ejemplo, en el raíl superior (20b) de una instalación para el ajuste de la longitud del asiento, porque se extiende en sentido vertical y porque el sensor asociado (6) está inmovilizado en el soporte de la almohadilla del asiento (ST).

29. Utilización según la reivindicación 26, caracterizada porque la barra de medición (1.3) está unida a una palanca (21b) alojada giratoria (21b) de un dispositivo de ajuste de la altura o de la inclinación de un asiento y porque el sensor asociado (6) está unido a la parte (20b) directa o indirectamente en la que se apoya el extremo de la palanca giratoria (21b) provista del sensor (6).

30. Utilización según la reivindicación 29, caracterizada porque la barra de medición (1.3) relativa al eje de giro de la palanca (21b) está configurada en forma de arco circular.

31. Utilización según la reivindicación 26, caracterizada porque la barra de medición (1.6) está unida a un elemento de engranaje alojado giratorio de una instalación (22) para el ajuste de la inclinación del respaldo y porque el sensor asociado (6) está unido a una parte fijada en la caja de engranajes.

32. Utilización según la reivindicación 26, caracterizada porque la barra de medición (1.6) está unida a una parte fija del respaldo, y el sensor asociado (6) a una parte fija por debajo del asiento o al revés.

33. Utilización según la reivindicación 31 ó 32, caracterizada porque la barra de medición (1.6) está configurada en forma de arco circular en relación con el eje de giro del respaldo.

34. Utilización según la reivindicación 26, caracterizada porque la barra de medición (1,7) está unida al apoyo del muslo (23) de un dispositivo de ajuste de la profundidad de la almohadilla del asiento, y el sensor asociado (6) está fijado al soporte de la almohadilla del asiento.

35. Utilización según la reivindicación 26, caracterizada porque la barra de medición (1.8) está unida al soporte del respaldo (RT) y el sensor asociado (6) a una parte fija del reposa-cabezas (K) o al revés.

36. Utilización según la reivindicación 35, caracterizada porque el sensor (6) está en conexión con un engranaje (24b) que es móvil a lo largo de un elemento del engranaje (24a) que se extiende en la dirección de ajuste.

37. Utilización según la reivindicación 26, caracterizada porque el sistema de medición de longitudes forma parte de un dispositivo para el reconocimiento de la ocupación de un asiento y/o para la captación del peso de la ocupación.

38. Utilización según la reivindicación 37, caracterizada porque la barra de medición (1.4) está fijada a una parte en conexión con las almohadillas del asiento (S) y porque el sensor asociado (6) está inmovilizado en el soporte (ST) de la almohadilla del asiento.

39. Utilización según la reivindicación 37, caracterizada porque la barra de medición (1.5) en un manguito de guiado (103a) al que está fijado el sensor asociado (6) está alojada de tal manera que, al producirse la ocupación de un asiento, da lugar a un desplazamiento entre la barra de medición (1.5) y el sensor (6) con dependencia de la solidez de la ocupación.

40. Utilización según al menos una de las reivindicaciones 25 a 39, caracterizada porque el sensor (6) forma parte directa de un mecanismo de guiado electrónico (60a-60c).

41. Utilización según la reivindicación 25, caracterizada porque el sistema de medición de longitudes forma parte de un elevacristales.

42. Utilización según la reivindicación 41, caracterizada porque la barra de medición (1.9) se extiende paralela al dentado de la palanca del segmento dentado (33) de un elevacristales manual y porque el sensor asociado (6) está integrado en la unidad de accionamiento.

43. Utilización según la reivindicación 41, caracterizada porque la barra de medición (1.10) se extiende en forma de arco circular en las proximidades del eje de giro (330) de la palanca de segmento dentado (33) y porque el sensor asociado (6) está fijado a una parte (30) unida a la carrocería de la portezuela.

44. Utilización según la reivindicación 41, caracterizada porque la barra de medición (1.11) desplazable está unida a un patín conducido en el raíl de guiado (36) de un elevacristales de brazo cruzado y porque el sensor asociado (6) está fijado a una parte unida a la carrocería de la portezuela.

45. Utilización según la reivindicación 41, caracterizada porque la barra de medición (1.12) es regulable de forma sincronizada con la ventanilla, por medio de uno de los engranajes asociados al dispositivo de medición, que forma parte de una unidad de accionamiento de un elevacristales, o está acoplada a ella, y porque el sensor asociado (5) está integrado en la unidad de accionamiento.

46. Utilización según la reivindicación 41, caracterizada porque la barra de medición (1.13) se extiende a lo largo del raíl de guiado (40) de un elevacristales de cable y porque el sensor (6) está integrado en el pitón de arrastre que va unido a la ventanilla.

47. Utilización según la reivindicación 41, caracterizada porque la barra de medición (1.14) está configurada de forma anular y unida a un tambor de cable (44) y porque el sensor asociado (6) está inmovilizado en la caja de engranajes (48).

48. Utilización según la reivindicación 41, caracterizada porque la barra de medición (1.15) está configurada como una cubeta cerrada periférica, correa o similar, que puede accionarse sobre un eje de giro de la unidad de accionamiento y que está subordinada a un sensor (6) fijo a la caja.

49. Utilización según la reivindicación 48, caracterizada porque la barra de medición (1.15) periférica sobre una desmultiplicación está acoplada de tal manera con la unidad de accionamiento, que la barra de medición (1.15) circula una vez al recorrer el tramo de ajuste.

50. Utilización según la reivindicación 41, caracterizada porque la barra de medición (1.16) presenta una leva (51) que se engrana a la garganta de polea helicoidal periférica de un tambor de cable, y desplaza a la barra de medición (1.16) al girar el tambor de cable (50), y porque el sensor (6) está integrado en la caja de la unidad de accionamiento.

51. Utilización según la reivindicación 25, caracterizada porque la barra de medición (1.17) está dispuesta en la arista, básicamente vertical, de una ventanilla (70) y asociada a un sensor (6) colocado en la carrocería de la portezuela (71).

52. Utilización según la reivindicación 25, caracterizada porque la barra de medición para el reconocimiento de la situación de cierre está dispuesto en la cerradura de la portezuela de un vehículo de motor.

53. Utilización según al menos una de las reivindicaciones 25-52 precedentes, caracterizada porque el sensor (6) está unido a un mecanismo de transmisión inalámbrico de la señal, que envía las señales de medición a un mecanismo de mando electrónico.