APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING THE RELATIVE SPATIAL ORIENTATION OF TWO HINGE PARTS OF A HINGE THAT ARE MOVABLY CONNECTED TO ONE ANOTHER

• Main Authors: HOLTHEIDE, Josef, FRYE, Hermann, SANDER, Thorsten, STRATMANN, Julian, ASSMANN, Henner, BÄUMER, Florian
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 21.12.2017
• Subjects: ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVEREDIN A SINGLE OTHER SUBCLASS; BEARINGS; BLASTING; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; FLEXIBLE SHAFTS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVEFUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; HEATING; LIGHTING; MEASURING; MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MECHANICAL ENGINEERING; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; SHAFTS; TARIFF METERING APPARATUS; TESTING; THERMAL INSULATION IN GENERAL; TRANSPORTING; VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS; VEHICLES IN GENERAL; WEAPONS

Vorrichtung zur Bestimmung der relativen Lage von zwei beweglich miteinander verbundenen Gelenkteilen (2, 4) eines Gelenks (1), mit einem mit einem ersten der Gelenkteile (4) verbundenen und ein örtliches Magnetfeld (19) hervorrufenden Magneten (9), mehreren mit einem zweiten der Gelenkteile (2) verbundenen und von einem resultierenden Magnetfeld durchfluteten Sensoranordnungen (11, 12), welches zumindest durch das örtliche Magnetfeld (19) gebildet ist, von welchem die Sensoranordnungen (11, 12) in unterschiedlichen Richtungen durchflutet sind, wobei mittels jeder der Sensoranordnungen (11, 12) das resultierende Magnetfeld am Ort der jeweiligen Sensoranordnung (11, 12) erfassbar und wenigstens ein das resultierende Magnetfeld am Ort der jeweiligen Sensoranordnung (11, 12) charakterisierendes Sensorsignal (S1, S2) erzeugbar ist, und einer mit den Sensoranordnungen (11, 12) verbundenen Auswerteeinrichtung (13), mittels welcher unter Auswertung der Sensorsignale (S1, S2) wenigstens eine die Lage des ersten Gelenkteils (4) relativ zu dem zweiten Gelenkteil (2) charakterisierende Lageinformation (25) bildbar ist, wobei das resultierende Magnetfeld durch eine Überlagerung des örtlichen Magnetfelds (19) mit wenigstens einem Störmagnetfeld (21) gebildet ist, von welchem die Sensoranordnungen (11, 12) in oder näherungsweise in der gleichen Richtung durchflutet sind, mittels jeder der Sensoranordnungen (11, 12) das resultierende Magnetfeld am Ort der jeweiligen Sensoranordnung (11, 12) in unterschiedlichen Raumrichtungen (x, y, z) erfassbar ist und mittels der Auswerteeinrichtung (13) ein Einfluss des Störmagnetfelds (21) auf die Sensoranordnungen (11, 12) oder auf die Sensorsignale (S1, S2) bei der Bildung der Lageinformation eliminierbar oder zumindest reduzierbar ist. An apparatus for determining the relative spatial orientation of two hinge parts (2, 4) of a hinge (1) that are movably connected to one another, having a magnet (9) which is connected to a first of the hinge parts (4) and which causes a local magnetic field (19), a plurality of sensor arrangements (11, 12) which are connected to a second of the hinge parts (2) and permeated by a resultant magnetic field, said resultant magnetic field being formed at least by the local magnetic field (19), the sensor arrangements (11, 12) being permeated by the latter in different directions, wherein the resultant magnetic field at the location of the respective sensor arrangement (11, 12) is detectable by means of each of the sensor arrangements (11, 12) and at least a sensor signal (S1, S2) that characterizes the resultant magnetic field at the location of the respective sensor arrangement (11, 12) is producible, and an evaluation device (13) that is connected to the sensor arrangements (11, 12), by means of which at least one spatial orientation information item (25) that characterizes the spatial orientation of the first hinge part (4) relative to the second hinge part (2) is formable when evaluating the sensor signals (S1, S2), wherein the resultant magnetic field is formed by a superposition of the local magnetic field (19) and at least one interference magnetic field (21), the sensor arrangements (11, 12) being permeated by said interference magnetic field in, or approximately in, the same direction, the resultant magnetic field at the location of the respective sensor arrangement (11, 12) being detectable in different spatial directions (x, y, z) by means of each of the sensor arrangements (11, 12) and an influence of the interference magnetic field (21) on the sensor arrangement (11, 12) or on the sensor signals (S1, S2) when forming the spatial orientation information item being eliminable or at least reducible by means of the evaluation unit (13). L'invention concerne un dispositif permettant de déterminer la position relative de deux parties (2, 4) mobiles et reliées l'une à l'autre d'une articulation (1), comprenant un aimant (9) relié à une première partie parmi les parties d'articulation (4) et provoquant un champ magnétique (19) local, plusieurs systèmes de détection (11, 12) reliés à une deuxième partie parmi les parties d'articulation (2) et traversés par un champ magnétique résultant, lequel est formé au moins par le champ magnétique (19) local par lequel les systèmes de détection (11, 12) sont traversés dans différentes directions, le champ magnétique résultant à l'emplacement du système de détection (11, 12) respectif pouvant être détecté au moyen de chacun des systèmes de détection (11, 12) et au moins un signal de détection (S1, S2) caractérisant le champ magnétique résultant à l'emplacement du système de détection (11, 12) respectif pouvant être produit, et un dispositif de d'évaluation (13) relié aux systèmes de détection (11, 12), à l'aide duquel dispositif d'évaluation au moins une information de position (25) caractérisant la position de la première partie d'articulation (4) par rapport à la deuxième partie d'articulation (2) peut être formée en évaluant les signaux de détection (S1, S2), le champ magnétique résultant étant formé par superposition du champ magnétique (19) local avec au moins un champ magnétique parasite (31) par lequel les systèmes de détection (11, 12) sont traversés dans la même direction ou approximativement dans la même direction, le champ magnétique résultant à l'emplacement du système de détection (11, 12) respectif pouvant être détecté dans différentes directions spatiales (x, y, z) au moyen de chacun des systèmes de détection (11, 12) et une influence du champ magnétique parasite (21) sur les systèmes de détection (11, 12) ou sur les signaux de détection (S1, S2) pouvant être éliminée ou pouvant au moins être réduite au moyen du dispositif d'évaluation (13) lors de la formation de l'information de position.