DE102016200411A1

DE102016200411A1 - Measuring device and method for detecting an opening angle of a vehicle door of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102016200411A1
Application number: DE102016200411.5A
Authority: DE
Inventors: Jörg Speh; Stefan Klimke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-01-15
Filing date: 2016-01-15
Publication date: 2017-07-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung (6) zum Erfassen eines Öffnungswinkels (8) einer Fahrzeugtür (5) eines Kraftfahrzeugs (1), aufweisend ein Türscharnier (4) mit einem ersten Scharnierteil (17) zum Befestigen an der Fahrzeugtür (5) und einem zweiten Scharnierteil (22) zum Befestigen an einem Türrahmen (3) des Kraftfahrzeugs (1), wobei eines der beiden Scharnierteile (22) einen Scharnierbolzen (20) zum Verbinden der beiden Scharnierteile (17, 22) aufweist und durch den Scharnierbolzen (20) die beiden Scharnierteile (17, 22) um eine Drehachse (23) gegeneinander verdrehbar gelagert sind. Die Erfindung sieht vor, dass eine an einem der Scharnierteile (22) befestigte Magneteinrichtung (24) zum Erzeugen eines schräg oder senkrecht zur Drehachse (23) ausgerichteten Magnetfelds (27) und eine an dem anderen der Scharnierteile (17) befestigte und in dem Magnetfeld (27) angeordnete Magnetsensoreinrichtung (29) bereitgestellt sind, wobei die Magnetsensoreinrichtung (29) dazu eingerichtet ist, ein von einer relativen Drehlage der Magneteinrichtung (24) bezüglich der Magnetsensoreinrichtung (29) abhängiges Ausgangssignal (7) zu erzeugen.The invention relates to a measuring device (6) for detecting an opening angle (8) of a vehicle door (5) of a motor vehicle (1), comprising a door hinge (4) with a first hinge part (17) for fastening to the vehicle door (5) and a second Hinge part (22) for attachment to a door frame (3) of the motor vehicle (1), wherein one of the two hinge parts (22) has a hinge pin (20) for connecting the two hinge parts (17, 22) and by the hinge pin (20) both hinge parts (17, 22) about an axis of rotation (23) are rotatably mounted against each other. The invention provides that a magnetic device (24) fastened to one of the hinge parts (22) generates a magnetic field (27) oriented obliquely or perpendicular to the rotation axis (23) and one fixed to the other of the hinge parts (17) and in the magnetic field (27) arranged magnetic sensor device (29) are provided, wherein the magnetic sensor means (29) is adapted to produce a of a relative rotational position of the magnetic device (24) relative to the magnetic sensor means (29) dependent output signal (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen eines Öffnungswinkels einer Fahrzeugtür eines Kraftfahrzeugs. Die Fahrzeugtür ist mittels eines Türscharniers drehbar an einem Türrahmen des Kraftfahrzeugs gelagert. Das Türscharnier weist zwei Scharnierteile auf, von denen eines einen Scharnierbolzen aufweist, über welchen die beiden Scharnierteile drehbar miteinander verbunden sind. Zu der Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung. The invention relates to a measuring device and a method for detecting an opening angle of a vehicle door of a motor vehicle. The vehicle door is rotatably supported by a door hinge on a door frame of the motor vehicle. The door hinge has two hinge parts, one of which has a hinge pin, via which the two hinge parts are rotatably connected to each other. The invention also includes a motor vehicle with the measuring device according to the invention.

Zum Erfassen eines Drehwinkels einer Lenkradsäule ist aus der DE 10 2010 024 782 A1 , der DE 10 2009 031 176 A1 , der DE 10 2010 063 845 A1 und der DE 10 2009 054 518 A1 jeweils bekannt, an der Lenksäule einen Zahnkranz anzubringen, über welchen beim Drehen des Lenkrads zwei kleinere Messzahnräder gedreht werden. In jedem der Messzahnräder ist ein Permanentmagnet angeordnet, dessen Magnetfeld sich beim Rotieren der Messzahnräder mitdreht. Über jedem der Messzahnräder ist jeweils ein Magnetsensor angeordnet, welcher die Veränderung des Magnetfelds misst. Hieraus kann auf die aktuelle Drehlage des Lenkrads rückgeschlossen werden. Nachteilig bei einer Anordnung mit Zahnrädern ist, dass die hierdurch realisierte mechanische Ankopplung zwischen der Lenkradsäule und der Messvorrichtung verschleißanfällig ist und sich hierdurch eine Messtoleranz mit zunehmendem Gebrauch der mechanischen Anbindung vergrößert. For detecting a rotation angle of a steering column is from the DE 10 2010 024 782 A1 , of the DE 10 2009 031 176 A1 , of the DE 10 2010 063 845 A1 and the DE 10 2009 054 518 A1 each known to attach to the steering column a sprocket over which two smaller measuring gears are rotated when turning the steering wheel. In each of the measuring gears, a permanent magnet is arranged whose magnetic field rotates when rotating the measuring gears. Above each of the measuring gears is arranged in each case a magnetic sensor which measures the change in the magnetic field. From this it can be deduced the current rotational position of the steering wheel. A disadvantage of an arrangement with gears is that the thereby realized mechanical coupling between the steering column and the measuring device is susceptible to wear and thereby increases a measuring tolerance with increasing use of the mechanical connection.

Aus der DE 10 2005 040 150 A1 ist bekannt, mittels Dauermagneten und Hall-Sensoren lediglich eine Drehrichtung einer Lenkspindel eines Lenkrads zu erfassen und den eigentlichen Lenkwinkel mittels einer Codierscheibe und eines Abtastsystems zu messen. Hierdurch wird zwar eine berührungslose Winkelerfassung ermöglicht. Nachteilig bei dieser Lösung ist aber, dass bei einer Ablagerung von Schmutz auf der Codierscheibe das Abtastsystem den Drehwinkel nicht mehr erfassen kann. Dies ist ein besonders wichtiger Aspekt beim Erfassen eines Öffnungswinkels, da sich zwischen Fahrzeugtür und Fahrzeugrahmen mit hoher Wahrscheinlichkeit Schmutz ansammeln kann. From the DE 10 2005 040 150 A1 It is known to detect by means of permanent magnets and Hall sensors only one direction of rotation of a steering shaft of a steering wheel and to measure the actual steering angle by means of a coding disc and a scanning system. Although this allows a non-contact angle detection. The disadvantage of this solution, however, is that when a deposit of dirt on the coding disc, the scanning system can no longer detect the angle of rotation. This is a particularly important aspect in detecting an opening angle, since dirt is likely to accumulate between the vehicle door and the vehicle frame.

Aus der DE 10 2006 060 808 A1 ist ein Winkelsensor zur Drehwinkelerfassung eines drehbaren Bauteils bekannt, bei welchem eine Drehwinkellage innerhalb eines 180°-Winkelbereichs mittels eines magnetoresistiven Sensorelements ermittelt wird. Um eine Auflösung im vollen 360°-Winkelbereich zu erhalten, ist deshalb eine zweite Sensoranordnung mit einem Hall-Element nötig. From the DE 10 2006 060 808 A1 An angle sensor for detecting the angle of rotation of a rotatable component is known in which a rotational angle position within a 180 ° angle range is determined by means of a magnetoresistive sensor element. In order to obtain a resolution in the full 360 ° angle range, therefore, a second sensor arrangement with a Hall element is necessary.

Aus der DE 10 2007 017 218 A1 ist bekannt, zur Bestimmung einer Umdrehungszahl eines Rotors einen Winkelsensor auf optischer Basis zu verwenden. Um hierbei eine eindeutige Drehzahlangabe über mehr als 360° hinweg zu erhalten, ist zusätzlich eine Spiralkontur vorgesehen, durch welche ein Funktionselement zur Bestimmung der Umdrehungsanzahl des Rotors geführt ist. Die Anordnung ist insbesondere zur Lenkwinkelerfassung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen. From the DE 10 2007 017 218 A1 It is known to use an angle sensor on an optical basis for determining a number of revolutions of a rotor. In order to obtain a clear speed specification over more than 360 °, a spiral contour is additionally provided, through which a functional element for determining the number of revolutions of the rotor is guided. The arrangement is provided in particular for detecting the steering angle in a motor vehicle.

Durch ihre Verschleißanfälligkeit und ihre Anfälligkeit gegen Schmutz sind die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ungeeignet zur Erfassung eines Öffnungswinkels einer Fahrzeugtür in einem Türrahmen. Due to their susceptibility to wear and their susceptibility to dirt, the solutions known from the prior art are unsuitable for detecting an opening angle of a vehicle door in a door frame.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Öffnungswinkel einer Fahrzeugtür eines Kraftfahrzeugs zu erfassen. The invention has for its object to detect the opening angle of a vehicle door of a motor vehicle.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung und die Figuren. The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the figures.

Durch die Erfindung ist eine Messvorrichtung zum Erfassen eines Öffnungswinkels einer Fahrzeugtür eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Die Messvorrichtung basiert auf einem Türscharnier mit einem ersten Scharnierteil zum Befestigen an der Fahrzeugtür und mit einem zweiten Scharnierteil zum Befestigen an einem Türrahmen des Kraftfahrzeugs. Der Türrahmen kann beispielsweise durch ein Chassis des Kraftfahrzeugs gebildet sein. Eines der beiden Scharnierteile weist einen Scharnierbolzen zum Verbinden der beiden Scharnierteile auf, wobei durch den Scharnierbolzen die beiden Scharnierteile um eine Drehachse gegeneinander verdrehbar gelagert sind. Das Türscharnier kann somit in an sich bekannter Weise ausgestaltet sein. Um nun den Öffnungswinkel zu ermitteln, also damit auch die aktuelle Scharnierstellung des Türscharniers, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine an einem der Scharnierteile befestigte Magneteinrichtung zum Erzeugen eines schräg oder senkrecht zur Drehachse ausgerichteten Magnetfelds bereitgestellt ist. Des Weiteren ist eine an dem anderen der Scharnierteile befestigte und in dem Magnetfeld angeordnete Magnetfeldsensoreinrichtung oder Magnetsensoreinrichtung bereitgestellt, die dazu eingerichtet ist, ein von einer relativen Drehlage der Magneteinrichtung bezüglich der Magnetsensoreinrichtung abhängiges Ausgangssignal zu erzeugen. Mit anderen Worten wird durch das Ausgangssignal die aktuelle Drehlage signalisiert. Hierzu sensiert oder erfasst die Magnetsensoreinrichtung ihre aktuelle Lage innerhalb des Magnetfelds oder andersherum die relative Ausrichtung des Magnetfelds bezüglich der Magnetsensoreinrichtung. Mit anderen Worten ist das Ausgangssignal von einer relativen Lage des Magnetfelds bezüglich der Magnetsensoreinrichtung abhängig. Das Ausgangssignal signalisiert damit direkt den Öffnungswinkel. The invention provides a measuring device for detecting an opening angle of a vehicle door of a motor vehicle. The measuring device is based on a door hinge with a first hinge part for fastening to the vehicle door and with a second hinge part for fastening to a door frame of the motor vehicle. The door frame may be formed for example by a chassis of the motor vehicle. One of the two hinge parts has a hinge pin for connecting the two hinge parts, wherein the two hinge parts are rotatably supported by the hinge pin about an axis of rotation against each other. The door hinge can thus be configured in a conventional manner. In order to determine the opening angle, thus also the current hinge position of the door hinge, it is provided according to the invention that a magnetic device fastened to one of the hinge parts is provided for generating a magnetic field aligned obliquely or perpendicular to the axis of rotation. Furthermore, a magnetic field sensor device or magnetic sensor device attached to the other of the hinge parts and arranged in the magnetic field is provided, which is configured to generate an output signal which is dependent on a relative rotational position of the magnetic device relative to the magnetic sensor device. In other words, the current rotational position is signaled by the output signal. For this purpose, the magnetic sensor device senses or detects its current position within the magnetic field or, conversely, the relative orientation of the magnetic field with respect to the magnetic sensor device. In other words, the output signal is dependent on a relative position of the magnetic field with respect to the magnetic sensor device. The output signal thus directly signals the opening angle.

Bei einem Türschwingen der Fahrzeugtür relativ zum Türrahmen werden die beiden Scharnierteile gegeneinander verdreht, wobei die Drehlage stets eindeutig mittels der Anordnung aus Magneteinrichtung und Magnetsensoreinrichtung ermittelt werden kann. Durch die Erfindung ergibt sich dabei der Vorteil, dass die zum Ermitteln des Öffnungswinkels benötigten Elemente, nämlich die Magneteinrichtung und die Magnetsensoreinrichtung, fest an jeweils einem Scharnierteil angeordnet sind und aus den beiden Scharnierteilen selbst keinerlei Elemente mechanisch bewegt werden müssen. Somit entfällt eine Verschleißanfälligkeit aufgrund einer Übertragung der Drehbewegung über beispielsweise Zahnräder. Zudem kann das Magnetfeld auch Schmutz durchdringen, sodass auch eine Verschmutzung des Türscharniers die Erfassung des Öffnungswinkels nicht beeinträchtigen kann. In a door swing of the vehicle door relative to the door frame, the two hinge parts are rotated against each other, the rotational position can always be determined clearly by means of the arrangement of magnetic device and magnetic sensor device. The invention results in the advantage that the elements required for determining the opening angle, namely the magnetic device and the magnetic sensor device, are fixedly arranged on each hinge part and from the two hinge parts themselves no elements must be moved mechanically. Thus eliminates a susceptibility to wear due to transmission of rotational movement via, for example, gears. In addition, the magnetic field can also penetrate dirt, so that a contamination of the door hinge can not affect the detection of the opening angle.

Eine Weiterbildung ermöglicht hierbei auch eine Winkelauflösung des Öffnungswinkels im Bereich kleiner als 10°, insbesondere kleiner als 5°. Hierzu ist vorgesehen, dass die Magneteinrichtung zum Erzeugen des Magnetfelds nur einen zweipoligen Permanentmagneten aufweist. Alternativ zu einem Permanentmagneten kann auch ein elektrischer Magnet, also eine elektrische Spule, vorgesehen sein. Eine zweipolige Magneteinrichtung weist den Vorteil auf, dass das Magnetfeld über einen großen Winkelbereich stets eine eindeutige Ausrichtung in der Magnetsensoreinrichtung aufweist und sich dabei zusätzlich eine ausreichend große Änderung des Magnetfelds in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel ergibt. Bei mehr als zwei Magnetpolen kann es sein, dass diese zu dicht angeordnet sind, um die besagte Winkelauflösung zu erreichen. A further development also makes possible an angular resolution of the opening angle in the range of less than 10 °, in particular less than 5 °. For this purpose, it is provided that the magnetic device for generating the magnetic field has only a two-pole permanent magnet. As an alternative to a permanent magnet, an electrical magnet, that is to say an electrical coil, can also be provided. A two-pole magnetic device has the advantage that the magnetic field always has an unambiguous orientation in the magnetic sensor device over a large angular range and, in addition, a sufficiently large change in the magnetic field as a function of the opening angle results. With more than two magnetic poles, these may be arranged too close to reach the said angular resolution.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Magneteinrichtung an dem Scharnierbolzen selbst und in der Drehachse angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich in der Magnetfeldsensoreinrichtung die größte Feldänderung der Magnetfelds bei einer Drehbewegung der Fahrzeugtür und damit die größte Sensitivität der Messvorrichtung für eine Drehwinkeländerung. A further development provides that the magnetic device is arranged on the hinge pin itself and in the axis of rotation. This results in the magnetic field sensor device, the largest field change of the magnetic field in a rotational movement of the vehicle door and thus the greatest sensitivity of the measuring device for a rotation angle change.

Um die Magneteinrichtung an dem Scharnierbolzen zu befestigen, ist bei einer Weiterbildung vorgesehen, die Magneteinrichtung in einem Kappenelement anzuordnen, welches auf den Scharnierbolzen aufgestülpt oder aufgesteckt ist. Die Magneteinrichtung ist also in einem Halter oder einer Kappe angeordnet. Beispielsweise kann also ein Permanentmagnet in Form einer kreisrunden Scheiben in der Kappe bereitgestellt sein. Mittels der Kappe lässt sich die Magneteinrichtung in einem einzigen Montageschritt auf den Scharnierbolzen aufstecken oder aufstülpen. In order to attach the magnetic device to the hinge pin, it is provided in a development to arrange the magnetic device in a cap member which is slipped or plugged onto the hinge pin. The magnetic device is thus arranged in a holder or a cap. For example, therefore, a permanent magnet in the form of a circular discs may be provided in the cap. By means of the cap, the magnetic device can be plugged or put on the hinge pin in a single assembly step.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Magnetsensoreinrichtung dazu eingerichtet ist, das Ausgangssignal als ein Absolutwertsignal zu erzeugen, welches für jede mögliche Türstellung der Fahrzeugtür einen anderen Signalwert aufweist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass durch die Messvorrichtung stets ein absoluter Wert erzeugt wird, unabhängig von einer Vorgeschichte oder Messhistorie. Es ist insbesondere keine relative Zählung nötig. Nach einem Neustart der Messvorrichtung kann diese somit mit einer einzigen Messung den richtigen Wert für den Öffnungswinkel angeben. Damit ist die Messvorrichtung hochverfügbar, da nach einer Abschaltphase unmittelbar mit Bereitstellen einer Versorgungsspannung für die Messvorrichtung ohne Berechnungsschritte und Speichermittel direkt der Öffnungswinkel ermittelt und signalisiert wird. A further development provides that the magnetic sensor device is set up to generate the output signal as an absolute value signal which has a different signal value for each possible door position of the vehicle door. This results in the advantage that an absolute value is always generated by the measuring device, regardless of a history or measurement history. In particular, no relative count is necessary. After a restart of the measuring device, this can thus indicate the correct value for the opening angle with a single measurement. Thus, the measuring device is highly available, because after a shutdown directly with providing a supply voltage for the measuring device without calculation steps and storage means directly determines the opening angle and signaled.

Die Magnetsensoreinrichtung kann dazu eingerichtet sein, als das Ausgangssignal ein analoges Spannungssignal oder ein analoges Stromsignal bereitzustellen. Dann lässt sich die Messvorrichtung mit besonders einfachen elektronischen Mitteln realisieren. Als Spannungssignal oder Stromsignal lässt sich das Ausgangssignal auch asynchron, das heißt ohne vorherige Synchronisation von der Messvorrichtung zu einer anderen Fahrzeugkomponente übertragen. Es kann auch vorgesehen sein, ein pulsweitenmoduliertes Signal als das Ausgangssignal zu erzeugen. Dies weist den Vorteil auf, dass das Ausgangssignal robust gegen Rauschen ist. Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Magnetsensoreinrichtung einen Busanschluss zum Anschließen an einen Kommunikationsbus des Kraftfahrzeugs aufweist und dazu eingerichtet ist, das Ausgangssignal als ein digitales Bussignal über den Busanschluss auszugeben. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, da das Ausgangssignal ohne zusätzliches Steuergerät von anderen Fahrzeugkomponenten über den Kommunikationsbus empfangen werden kann. The magnetic sensor device may be configured to provide an analog voltage signal or an analog current signal as the output signal. Then the measuring device can be realized with particularly simple electronic means. As a voltage signal or current signal, the output signal can also be asynchronous, that is transmitted without prior synchronization of the measuring device to another vehicle component. It may also be provided to generate a pulse width modulated signal as the output signal. This has the advantage that the output signal is robust against noise. A development provides that the magnetic sensor device has a bus connection for connection to a communication bus of the motor vehicle and is set up to output the output signal as a digital bus signal via the bus connection. This results in the advantage that the output signal can be received without additional controller of other vehicle components via the communication bus.

Mittels der Messvorrichtung kann außer dem Öffnungswinkel noch zumindest ein weiterer Parameter der Fahrzeugtür in vorteilhafter Weise erfasst werden. Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Magnetsensoreinrichtung dazu eingerichtet ist, anhand einer zeitlichen Änderung des die Magnetsensoreinrichtung durchdringenden Magnetfelds eine Bewegungsrichtung der Fahrzeugtür zu ermitteln und mittels des Ausgangssignals zu signalisieren. Die zeitliche Änderung kann beispielsweise eine Änderung der Ausrichtung und/oder der Feldstärke sein. Durch diese Weiterbildung ist es ermöglicht, auch eine Bewegung der Fahrzeugtür zu erkennen und/oder eine Türstellung für einen zukünftigen Zeitpunkt zu prädizieren. By means of the measuring device, in addition to the opening angle, at least one further parameter of the vehicle door can be detected in an advantageous manner. A further development provides that the magnetic sensor device is set up to determine a movement direction of the vehicle door on the basis of a temporal change in the magnetic field penetrating the magnetic sensor device and to signal it by means of the output signal. The temporal change may be, for example, a change in the orientation and / or the field strength. As a result of this development, it is also possible to detect a movement of the vehicle door and / or to predict a door position for a future time.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Magnetsensoreinrichtung dazu eingerichtet ist, anhand der zeitlichen Änderung des die Magnetsensoreinrichtung durchdringenden Magnetfelds und/oder der zeitlichen Änderung der ermittelten Drehlage eine Winkelgeschwindigkeit und/oder eine Winkelbeschleunigung der Fahrzeugtür zu ermitteln und mittels des Ausgangssignals zu signalisieren. Durch eine Ermittlung der zeitlichen Ableitung der Magnetfeldstärke und/oder Magnetfeldrichtung und/oder der Drehlage wird es also ermöglicht, auch kinematische Parameter oder dynamische Parameter der Fahrzeugtür unmittelbar durch die Messvorrichtung selbst zu ermitteln und zu signalisieren. A development provides that the magnetic sensor device is set up to determine an angular velocity and / or an angular acceleration of the vehicle door on the basis of the temporal change of the magnetic sensor device penetrating the magnetic field and / or the temporal change of the determined rotational position and to signal by means of the output signal. By determining the time derivative of the magnetic field strength and / or magnetic field direction and / or the rotational position, it is thus possible to determine and signal kinematic parameters or dynamic parameters of the vehicle door directly by the measuring device itself.

Um das Magnetfeld durch die Magnetsensoreinrichtung zu erfassen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Magnetfeldsensoreinrichtung einen Hall-Sensor und/oder eine Feldplatte (MDR – Magnetic Dependend Resistor) und/oder einen AMR-Sensor (AMR – Anisotrope Magneto Resistivität) und/oder einen GMR-Sensor (GMR – Giant Magneto Resistant, Riesen Magneto Widerstand) aufweist. Bevorzugt ist hierbei ein Hall-Sensor vorgesehen. Ein Hall-Sensor ermöglicht insbesondere eine richtungsabhängige Erfassung des Magnetfelds. In order to detect the magnetic field by the magnetic sensor device, it has proved to be advantageous if the magnetic field sensor device a Hall sensor and / or a field plate (MDR - Magnetic Dependend Resistor) and / or an AMR sensor (AMR - Anisotropic Magneto Resistivity) and or a GMR sensor (GMR - Giant Magneto Resistant, Giant Magneto resistance). In this case, a Hall sensor is preferably provided. A Hall sensor in particular allows a direction-dependent detection of the magnetic field.

Wie bereits ausgeführt, gehört zu der Erfindung auch ein Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine Fahrzeugtür und einen Türrahmen für die Fahrzeugtür auf, wobei die Fahrzeugtür in dem Türrahmen mittels zumindest einer Messvorrichtung drehbar gelagert ist, die eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung darstellt. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Lastkraftwagen oder Personenkraftwagen, ausgestaltet. Das Kraftfahrzeug weist den Vorteil auf, dass der Öffnungswinkel der Fahrzeugtür jederzeit und ohne Kenntnis der Vorgeschichte, das heißt früherer Türstellungen, als absoluter Öffnungswinkelwert ermittelt werden kann. As already stated, the invention also includes a motor vehicle. The motor vehicle according to the invention has a vehicle door and a door frame for the vehicle door, wherein the vehicle door is rotatably mounted in the door frame by means of at least one measuring device, which represents an embodiment of the measuring device according to the invention. The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a lorry or passenger car. The motor vehicle has the advantage that the opening angle of the vehicle door at any time and without knowledge of the history, that is earlier door positions, can be determined as the absolute opening angle value.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäße Kraftfahrzeugs sieht vor, dass eine Steuereinrichtung, beispielsweise ein Steuergerät, mit der zumindest einen Messvorrichtung gekoppelt ist, beispielsweise über den besagten Kommunikationsbus, und dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einem jeweiligen Ausgangssignal der zumindest einen Messvorrichtung eine Spiegelnachführung eines Außenspiegels der Fahrzeugtür und/oder eine für die Fahrzeugtür bereitgestellte Ausstiegsleuchte und/oder einen Kollisionsschutz für die Fahrzeugtür zu steuern. Eine Spiegelnachführung stellt die relative Lage eines Spiegelglases bezüglich der Fahrzeugtür in Abhängigkeit von dem Öffnungswinkel ein. Eine Ausstiegsleuchte wird beispielsweise in Abhängigkeit von dem Öffnungswinkel geschaltet und/oder verschwenkt. Ein Kollisionsschutz kann vorsehen, beispielsweise in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel und/oder der Winkelgeschwindigkeit und/oder Winkelbeschleunigung eine Blockiereinrichtung für die Türbewegung der Fahrzeugtür zu aktivieren, um hierdurch zu verhindern, dass die Fahrzeugtür gegen ein fahrzeugexternes Objekt schlägt. A refinement of the motor vehicle according to the invention provides that a control device, for example a control device, to which at least one measuring device is coupled, for example via the said communication bus, and is set up, depending on a respective output signal of the at least one measuring device, mirror tracking of an outside mirror of To control vehicle door and / or provided for the vehicle door exit lamp and / or collision protection for the vehicle door. A mirror tracking adjusts the relative position of a mirror glass with respect to the vehicle door as a function of the opening angle. An exit light is switched, for example, depending on the opening angle and / or pivoted. A collision protection can provide, for example, depending on the opening angle and / or the angular velocity and / or angular acceleration to activate a blocking device for the door movement of the vehicle door, thereby preventing the vehicle door from striking against an object external to the vehicle.

Schließlich gehört zu der Erfindung auch ein Verfahren zum Erfassen des Öffnungswinkels der Fahrzeugtür des Kraftfahrzeugs, wobei sich das Verfahren durch den Betrieb der erfindungsgemäßen Messvorrichtung ergibt. Es wird also die Fahrzeugtür mittels eines Türscharniers mit einem ersten Scharnierteil zum Befestigen an der Fahrzeugtür und einem zweiten Scharnierteil zum Befestigen an einem Türrahmen des Kraftfahrzeugs drehbar gelagert, wobei eines der beiden Scharnierteile ein Scharnierbolzen zum Verbinden der beiden Scharnierteile aufweist und durch den Scharnierbolzen die beiden Scharnierteile um eine Drehachse gegeneinander verdrehbar gelagert sind. Eine an einem der Scharnierteile befestigte Magneteinrichtung erzeugt ein schräg oder senkrecht zur Drehachse ausgerichtetes Magnetfeld und eine an dem anderen der Scharnierteile befestigte und in dem Magnetfeld angeordnete Magnetsensoreinrichtung erzeugt ein von einer relativen Drehlage der Magneteinrichtung bezüglich der Magnetsensoreinrichtung abhängiges Ausgangssignal, welches den Öffnungswinkel signalisiert. Hierzu sensiert die Magnetsensoreinrichtung das sie durchdringende Magnetfeld. Finally, the invention also includes a method for detecting the opening angle of the vehicle door of the motor vehicle, wherein the method results from the operation of the measuring device according to the invention. Thus, the vehicle door is rotatably supported by means of a door hinge with a first hinge part for fixing to the vehicle door and a second hinge part for fixing to a door frame of the motor vehicle, wherein one of the two hinge parts has a hinge pin for connecting the two hinge parts and the two through the hinge pin Hinge parts are mounted rotatably about an axis of rotation against each other. A magnetic device attached to one of the hinge parts generates a magnetic field oriented obliquely or perpendicularly to the rotation axis and a magnetic sensor device mounted on the other of the hinge parts and arranged in the magnetic field generates an output signal dependent on a relative rotational position of the magnetic device with respect to the magnetic sensor device, which signals the aperture angle. For this purpose, the magnetic sensor device senses the magnetic field penetrating it.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Messvorrichtung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund werden die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben. The invention also includes further developments of the method according to the invention which have features as they have already been described in connection with the developments of the measuring device according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention will not be described again here.

Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt: In the following an embodiment of the invention is described. This shows:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, 1 a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention,

2 eine schematische Darstellung eines Türscharniers einer Messvorrichtung des Kraftfahrzeugs von 1, 2 a schematic representation of a door hinge of a measuring device of the motor vehicle of 1 .

3 eine schematische Darstellung des Türscharniers mit einer an einem Scharnierbolzen angeordneten Magneteinrichtung, 3 a schematic representation of the door hinge with a arranged on a hinge pin magnetic device,

4 eine schematische Darstellung des Türscharniers mit einem Kappenelement, in welchem die Magneteinrichtung angeordnet ist, 4 a schematic representation of the door hinge with a cap member in which the magnetic device is arranged,

5 eine schematische Darstellung des Türscharniers mit einer Veranschaulichung einer räumlichen Lage eines Magnetsensors einer Magnetsensoreinrichtung, 5 a schematic representation of the door hinge with an illustration of a spatial position of a magnetic sensor of a magnetic sensor device,

6 eine schematische Darstellung des Türscharniers mit einer Veranschaulichung einer räumlichen Lage einer Auswerteschaltung des Magnetsensors, 6 a schematic representation of the door hinge with an illustration of a spatial position of an evaluation circuit of the magnetic sensor,

7 eine schematische Darstellung der vollständig montierten Messvorrichtung, wie sie in dem Kraftfahrzeug von 1 bereitgestellt sein kann. 7 a schematic representation of the fully assembled measuring device, as in the motor vehicle of 1 can be provided.

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar. The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also each independently further develop the invention and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.

1 zeigt aus einer Vogelperspektive ein Kraftfahrzeug 1, bei dem es sich beispielsweise um einen Personenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen handeln kann. Das Kraftfahrzeug 1 kann in bekannter Weise ein Chassis 2 aufweisen, in welche ein Türrahmen 3 ausgebildet sein kann. Über ein Scharnier 4 kann eine Fahrzeugtür 5 drehbeweglich gegenüber dem Türrahmen 3 gehalten sein. Zusätzlich zu dem Scharnier 4 können ein weiteres oder mehrere weitere Scharniere zum drehbeweglichen Halten oder Lagern der Fahrzeugtür 5 im Türrahmen 3 vorgesehen sein. Das Scharnier 4 ist Bestandteil einer Messvorrichtung 6, durch welche eine Ausgangssignal 7 erzeugt wird, das einen aktuellen Öffnungswinkel 8 der Fahrzeugtür 5 bezüglich des Türrahmens 3 angeben kann. Zusätzlich kann das Ausgangssignal 7 beispielsweise auch eine aktuelle Bewegungsgeschwindigkeit oder Winkelgeschwindigkeit der Fahrzeugtür 5 angeben, welche die Fahrzeugtür 5 aufgrund einer Schwenkbewegung 9 aufweisen kann. Des Weiteren kann auch beispielsweise eine Schwenkrichtung der Schwenkbewegung 9 angegeben sein. Das Ausgangssignal 7 kann beispielsweise an eine Steuereinrichtung 10 übertragen werden, welche in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal 7 zumindest ein Steuersignal 11 erzeugen kann, durch welches beispielsweise eine Spiegelnachführung eines Außenspiegels 12 des Kraftfahrzeugs 1 und/oder eine Ausstiegsleuchte 13 und/oder ein Kollisionsschutz für die Fahrzeugtür 5 gesteuert werden kann. 1 shows a bird's eye view of a motor vehicle 1 , which may be, for example, a passenger car or a truck. The car 1 can in a known manner a chassis 2 in which a door frame 3 can be trained. About a hinge 4 can a vehicle door 5 rotatable relative to the door frame 3 be held. In addition to the hinge 4 may be another or more hinges for rotatably holding or storing the vehicle door 5 in the door frame 3 be provided. The hinge 4 is part of a measuring device 6 through which an output signal 7 is generated, the current opening angle 8th the vehicle door 5 with respect to the door frame 3 can specify. In addition, the output signal 7 For example, a current movement speed or angular velocity of the vehicle door 5 indicate which the vehicle door 5 due to a pivoting movement 9 can have. Furthermore, for example, a pivoting direction of the pivoting movement 9 be specified. The output signal 7 for example, to a control device 10 which are transmitted in dependence on the output signal 7 at least one control signal 11 can generate, for example, by a mirror tracking of an exterior mirror 12 of the motor vehicle 1 and / or an exit light 13 and / or collision protection for the vehicle door 5 can be controlled.

In 1 ist veranschaulicht, wie die Messvorrichtung 6 für die Fahrzeugtür 5 bereitgestellt sein kann, bei der es sich beispielsweise um eine Fahrertür des Kraftfahrzeugs 1 handeln kann. Genauso kann jeweils eine weitere Messvorrichtung für weitere Fahrzeugtüren 14 und/oder eine Motorraumklappe 15 und/oder eine Kofferraumklappe 16 vorgesehen sein. Die folgenden Erläuterungen für die Messvorrichtung 6 treffen entsprechend auch auf die möglichen weiteren Messvorrichtungen zu. In 1 is illustrated as the measuring device 6 for the vehicle door 5 may be provided, for example, it is a driver's door of the motor vehicle 1 can act. Similarly, in each case a further measuring device for other vehicle doors 14 and / or an engine compartment door 15 and / or a trunk lid 16 be provided. The following explanations for the measuring device 6 apply accordingly also to the possible further measuring devices.

2 zeigt von der Messvorrichtung 6 das Scharnier 4. Dargestellt ist ein erstes Scharnierteil 17, welches beispielsweise mittels eines Schraubenbolzens 18 an der Fahrzeugtür 5 befestigt sein kann. Das erste Scharnierteil 17 weist beispielsweise eine Fortsatz 19 auf, durch welchen ein Stift oder Scharnierbolzen 20 drehbeweglich gesteckt ist, von welchem ein unteres Ende 21 drehfest in einen zweiten Scharnierteil 22 gehalten ist. Durch den Scharnierbolzen 20 ist das erste Scharnierteil 17 und damit die Fahrzeugtür 5 um eine Drehachse 23 drehbar bezüglich des zweiten Scharnierteils 22 und damit bezüglich des Türrahmens 3 gelagert. 2 shows from the measuring device 6 the hinge 4 , Shown is a first hinge part 17 , which for example by means of a screw bolt 18 at the vehicle door 5 can be attached. The first hinge part 17 has, for example, an extension 19 through which a pin or hinge pin 20 is rotatably plugged, of which a lower end 21 rotatably in a second hinge part 22 is held. Through the hinge pin 20 is the first hinge part 17 and with it the vehicle door 5 around a rotation axis 23 rotatable with respect to the second hinge part 22 and with respect to the door frame 3 stored.

Um eine aktuelle Drehlage und damit den Öffnungswinkel 8 zu erfassen und daraus das Ausgangssignal 17 zu erzeugen, weist die Messvorrichtung 6 zusätzlich zu dem Scharnier 4 noch eine in 3 dargestellte Magneteinrichtung 24 auf. Bei der Magneteinrichtung 24 kann es sich beispielsweise um einen Permanentmagnet mit einem magnetischen Nordpol 25 und einem magnetischen Südpol 26 handeln. Der Permanentmagnet kann beispielsweise als eine Scheibe oder eine Tablettenform ausgestaltet sein. Ein Magnetfeld 27 erstreckt sich dabei außerhalb der Magneteinrichtung 24 schräg oder senkrecht zur Drehachse 23. Die Magneteinrichtung 24 ist dabei drehfest mit dem Scharnierbolzen 20 verbunden, sodass sich der erste Scharnierteil 17 während der Drehbewegung 9 bezüglich der Magneteinrichtung 24 und damit bezüglich des Magnetfelds 27 dreht oder bewegt. To a current rotational position and thus the opening angle 8th to capture and from this the output signal 17 to generate, the measuring device has 6 in addition to the hinge 4 another in 3 shown magnetic device 24 on. In the magnet device 24 For example, it may be a permanent magnet with a magnetic north pole 25 and a magnetic south pole 26 act. The permanent magnet may be configured, for example, as a disk or a tablet shape. A magnetic field 27 extends outside the magnet device 24 obliquely or perpendicular to the axis of rotation 23 , The magnetic device 24 is rotatably with the hinge pin 20 connected so that the first hinge part 17 during the rotation 9 with respect to the magnetic device 24 and with respect to the magnetic field 27 turns or moves.

4 veranschaulicht, wie die Magneteinrichtung 24 an dem Bolzen 20 gehalten sein kann. Über die Magneteinrichtung 24 ist eine Kappe 28 gestülpt, die beispielsweise aus elastischem Material, beispielsweise einem Kunststoff, gefertigt sein kann. Die Kappe 28 kann beispielsweise durch eine Presspassung oder eine Schnappverbindung an einem Kragen oder einem Ringfortsatz oder in einer Ringnut des Scharnierbolzens 20 gehalten sein. Die Kappe 28 ist nicht-ferromagnetisch, sodass das Magnetfeld 27 die Kappe 28 durchdringt und damit auch außerhalb der Kappe 28 wirksam ist. Anstelle der veranschaulichten Kappe 28 kann aber auch eine andere Halteeinrichtung für die Magneteinrichtung 24 vorgesehen sein. 4 illustrates how the magnetic device 24 on the bolt 20 can be held. About the magnet device 24 is a cap 28 slipped, which may be made of elastic material, such as a plastic, for example. The cap 28 For example, by a press fit or a snap connection to a collar or an annular extension or in an annular groove of the hinge pin 20 be held. The cap 28 is non-ferromagnetic, so the magnetic field 27 the cap 28 penetrates and thus outside the cap 28 is effective. Instead of the illustrated cap 28 but it can also be one other holding device for the magnetic device 24 be provided.

5 veranschaulicht, wie im Bereich des Magnetfelds 27 beispielsweise entlang der Drehachse 23 von einer Magnetsensoreinrichtung 29 ein Magnetsensor 30 im Magnetfeld 27 angeordnet sein kann. Mit anderen Worten wird der Magnetsensor 30 von dem Magnetfeld 27 durchdrungen. Der Magnetsensor 30 kann beispielsweise auf der Grundlage eines Hall-Sensors gebildet sein. 5 illustrates how in the field of magnetic field 27 for example, along the axis of rotation 23 from a magnetic sensor device 29 a magnetic sensor 30 in the magnetic field 27 can be arranged. In other words, the magnetic sensor becomes 30 from the magnetic field 27 penetrated. The magnetic sensor 30 may for example be formed on the basis of a Hall sensor.

6 veranschaulicht, wie der Magnetsensor 30 in der in 5 veranschaulichten Lage gehalten werden kann. Hierzu kann eine Auswerteschaltung 31 der Magnetsensoreinrichtung 29 einer Stirnseite 32 der Kappe 28 gegenüber angeordnet sein. Die Auswerteschaltung 31 erzeugt aus Sensorsignalen des Magnetsensors 30 das Ausgangssignal 7. Die Auswerteschaltung 31 kann beispielsweise eine Schaltungsplatine aufweisen. Die Auswerteschaltung 31 kann auch beispielsweise eine Schutzschaltung umfassen, um den Magnetsensor 30 beispielsweise vor einer Überspannung zu schützen. 6 illustrates how the magnetic sensor 30 in the in 5 illustrated situation can be kept. For this purpose, an evaluation circuit 31 the magnetic sensor device 29 a front side 32 the cap 28 be arranged opposite. The evaluation circuit 31 generated from sensor signals of the magnetic sensor 30 the output signal 7 , The evaluation circuit 31 may for example have a circuit board. The evaluation circuit 31 may also include, for example, a protection circuit to the magnetic sensor 30 for example, to protect against overvoltage.

7 veranschaulicht, wie die Auswerteschaltung 31 und damit insgesamt die Magnetsensoreinrichtung 29 durch ein Gehäuse 33 in der in 6 gezeigten Lage dadurch gehalten sein kann, sodass über das Gehäuse 33 die Magnetsensoreinrichtung 29 an dem ersten Scharnierteil 17 befestigt ist. Die Messvorrichtung 6 kann in dem in 7 veranschaulichten Zustand in dem Kraftfahrzeug fertig eingebaut sein. Durch das Gehäuse 30 ist die Messvorrichtung 29 dabei auch vor Verschmutzung und Spritzwasser geschützt. 7 illustrates how the evaluation circuit 31 and thus the magnetic sensor device as a whole 29 through a housing 33 in the in 6 shown position can be held so that on the housing 33 the magnetic sensor device 29 on the first hinge part 17 is attached. The measuring device 6 can in the in 7 illustrated state in the motor vehicle ready to be installed. Through the housing 30 is the measuring device 29 while also protected against contamination and spray.

Durch die Schwenkbewegung 9 bewegt sich somit der Magnetsensor 30 in dem Magnetfeld 7. Die hierdurch sich ergebende relative Veränderung der Ausrichtung und/oder Feldstärke des Magnetfelds 27 im Magnetsensor 30 kann durch den Magnetsensor 30 in ein Sensorsignal umgewandelt werden, das durch die Auswerteschaltung 31 in das Ausgangssignal 7 umgewandelt werden kann. By the pivoting movement 9 Thus, the magnetic sensor moves 30 in the magnetic field 7 , The resulting relative change in the orientation and / or field strength of the magnetic field 27 in the magnetic sensor 30 can by the magnetic sensor 30 be converted into a sensor signal, by the evaluation circuit 31 in the output signal 7 can be converted.

Die Schwenkbewegung 9 und damit die Drehung der Fahrzeugtür 5 wird somit direkt in der Drehachse 23 erfasst. Der Magnetfeldsensor 30 erfasst die Richtung der Nord-Süd-Feldlinie des Magnetfelds 27 des Permanentmagneten und ist hierzu in der Drehachse 23 des Scharniers 4 der Fahrzeugtür 5 durch die Messvorrichtung 4 gehalten. Da der Scharnierbolzen 20 beim Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür 5 keine Drehbewegung ausführt, ist über dem Scharnierbolzen 20 auch die Magneteinrichtung 24 unbewegt. The pivoting movement 9 and thus the rotation of the vehicle door 5 is thus directly in the axis of rotation 23 detected. The magnetic field sensor 30 captures the direction of the north-south field line of the magnetic field 27 of the permanent magnet and is for this purpose in the axis of rotation 23 of the hinge 4 the vehicle door 5 through the measuring device 4 held. Because the hinge pin 20 when opening and closing the vehicle door 5 does not rotate, is above the hinge pin 20 also the magnetic device 24 unmoved.

Der Magnetsensor 30 erfasst dabei die Richtung der Nord-Süd-Feldlinien des Magnetfelds 27 absolut. Es werden keine Übergänge zwischen Indikatoren gezählt. Die Messvorrichtung 6 kann somit ein dem Drehwinkel oder dem Öffnungswinkel 8 proportionales Ausgangssignal 7 erzeugen, beispielsweise als Spannungs- oder Strom-Schnittstelle oder als pulsweitenmoduliertes Signal. Das Ausgangssignal 7 kann auch beispielsweise über eine digitale Schnittstelle eines Kommunikationsbusses ausgegeben werden. Beispiele für geeignete Kommunikationsbusse sind eine LIN-Bus (LIN – Local Interconnect Network) oder ein SENT-Bus (SENT – Single Edge Nibble Transmission). The magnetic sensor 30 detects the direction of the north-south field lines of the magnetic field 27 absolutely. No transitions between indicators are counted. The measuring device 6 can thus be a rotation angle or the opening angle 8th proportional output signal 7 generate, for example, as a voltage or current interface or as a pulse width modulated signal. The output signal 7 can also be issued for example via a digital interface of a communication bus. Examples of suitable communication buses are a LIN bus (LIN - Local Interconnect Network) or a SENT bus (SENT - Single Edge Nibble Transmission).

Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine Messung von Bewegungsrichtung und Öffnungswinkel einer Fahrzeugtür am Türscharnier ermöglicht werden kann. Overall, the example shows how can be made possible by the invention, a measurement of the direction of movement and opening angle of a vehicle door on the door hinge.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Kraftfahrzeug motor vehicle
2 2: Chassis chassis
3 3: Türrahmen doorframe
4 4: Scharnier hinge
5 5: Fahrzeugtür vehicle door
6 6: Messvorrichtung measurement device
7 7: Ausgangssignal output
8 8th: Öffnungswinkel opening angle
9 9: Schwenkbewegung pivotal movement
10 10: Steuereinrichtung control device
11 11: Steuersignal control signal
12 12: Außenspiegel Mirrors
13 13: Ausstiegsleuchte exit light
14 14: Fahrzeugtür vehicle door
15 15: Motorraumklappe Bonnet
16 16: Kofferraumklappe Trunk lid
17 17: Erster Scharnierteil First hinge part
18 18: Schraubenbolzen bolt
19 19: Fortsatz extension
20 20: Scharnierbolzen hinge pin
21 21: Unter Teil Under part
22 22: Zweiter Scharnierteil Second hinge part
23 23: Drehachse axis of rotation
24 24: Magneteinrichtung magnetic device
25 25: Nordpol North Pole
26 26: Südpol South Pole
27 27: Magnetfeld magnetic field
28 28: Kappe cap
29 29: Magnetsensoreinrichtung Magnetic sensor means
30 30: Magnetsensor magnetic sensor
31 31: Auswerteschaltung evaluation
32 32: Stirnseite front
33 33: Gehäuse casing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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DE 102009031176 A1 [0002]
DE 102010063845 A1 [0002]
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DE 102007017218 A1 [0005]

Claims

Measuring device ( 6 ) for detecting an opening angle ( 8th ) a vehicle door ( 5 ) of a motor vehicle ( 1 ), comprising: a door hinge ( 4 ) with a first hinge part ( 17 ) for fixing to the vehicle door ( 5 ) and with a second hinge part ( 22 ) for fixing to a door frame ( 3 ) of the motor vehicle ( 1 ), wherein one of the two hinge parts ( 22 ) a hinge pin ( 20 ) for connecting the two hinge parts ( 17 . 22 ) and by the hinge pin ( 20 ) the two hinge parts ( 17 . 22 ) about a rotation axis ( 23 ) are rotatably supported against each other, characterized by a on one of the hinge parts ( 22 ) attached magnetic device ( 24 ) for generating an oblique or perpendicular to the axis of rotation ( 23 ) oriented magnetic field ( 27 ) and one on the other of the hinge parts ( 17 ) and in the magnetic field ( 27 ) arranged magnetic sensor device ( 29 ), which is adapted to one of a relative rotational position of the magnetic device ( 24 ) with respect to the magnetic sensor device ( 29 ) dependent output signal ( 7 ) to create.

Measuring device ( 6 ) according to claim 1, wherein the magnetic device ( 24 ) for generating the magnetic field ( 27 ) has only a two-pole magnet.

Measuring device ( 6 ) according to one of the preceding claims, wherein the magnetic device ( 24 ) on the hinge pin ( 20 ) in the axis of rotation ( 23 ) is arranged.

Measuring device ( 6 ) according to claim 3, wherein the magnetic device ( 24 ) in a cap element ( 28 ) is arranged, which on the hinge pin ( 20 ) is attached.

Measuring device ( 6 ) according to one of the preceding claims, wherein the magnetic sensor device ( 29 ) is adapted to the output signal ( 7 ) to generate as an absolute value signal, which for each possible door position of the vehicle door ( 5 ) has a different signal value.

Measuring device ( 6 ) according to one of the preceding claims, wherein the magnetic sensor device ( 29 ) is set up as the output signal ( 7 ) generate an analog voltage signal or an analog current signal or a pulse width modulated signal, or wherein the magnetic sensor device ( 29 ) a bus connection for connection to a communication bus of the motor vehicle ( 1 ) and is adapted to the output signal ( 7 ) as a digital bus signal via the bus connection.

Measuring device ( 6 ) according to one of the preceding claims, wherein the magnetic sensor device ( 29 ) is adapted, based on a temporal change of the magnetic sensor device ( 29 ) penetrating magnetic field ( 27 ) a direction of movement of the vehicle door ( 5 ) and by means of the output signal ( 7 ).

Measuring device ( 6 ) according to one of the preceding claims, wherein the magnetic sensor device ( 29 ) is adapted, based on a temporal change of the magnetic sensor device ( 29 ) penetrating magnetic field ( 27 ) and / or the determined rotational position, an angular velocity and / or an angular acceleration of the vehicle door ( 5 ) and by means of the output signal ( 7 ).

Measuring device ( 6 ) according to one of the preceding claims, wherein the magnetic field sensor device ( 29 ) for detecting the magnetic field ( 27 ) a Hall sensor ( 30 ) and / or a field plate (MDR - Magnetic Dependent Resistor) and / or an AMR sensor and / or a GMR sensor.

Motor vehicle ( 1 ) with a vehicle door ( 5 ) and a door frame ( 3 ) for the vehicle door ( 5 ), characterized in that the vehicle door ( 5 ) in the door frame ( 3 ) by means of at least one measuring device ( 6 ) is rotatably mounted according to one of the preceding claims.

Motor vehicle ( 1 ) according to claim 10, wherein a control device ( 10 ) with the at least one measuring device ( 6 ) and is adapted to operate in response to a respective output signal ( 7 ) of the at least one measuring device ( 6 ) a mirror tracking of an exterior mirror ( 12 ) of the vehicle door ( 5 ) and / or one for the vehicle door ( 5 ) provided exit light ( 13 ) and / or collision protection for the vehicle door ( 5 ) to control.

Method for detecting an opening angle ( 8th ) a vehicle door ( 5 ) of a motor vehicle ( 1 ), the vehicle door ( 5 ) by means of a door hinge ( 4 ) with a first hinge part ( 17 ) for fixing to the vehicle door ( 5 ) and with a second hinge part ( 22 ) for fixing to a door frame ( 3 ) of the motor vehicle ( 1 ) is rotatably mounted, wherein one of the two hinge parts ( 22 ) a hinge pin ( 20 ) for connecting the two hinge parts ( 17 . 22 ), wherein by the hinge pin ( 20 ) the two hinge parts ( 17 . 22 ) about a rotation axis ( 23 ) are rotatably mounted against each other, characterized in that one on one of the hinge parts ( 22 ) attached magnetic device ( 24 ) an oblique or perpendicular to the axis of rotation ( 23 ) aligned magnetic field ( 27 ) produced and one on the other of the hinge parts ( 17 ) and in the magnetic field ( 27 ) arranged magnetic sensor device ( 29 ) one of a relative rotational position of the magnetic device ( 24 ) with respect to the magnetic sensor device ( 29 ) dependent output signal ( 7 ), which determines the opening angle ( 8th ) signals.