DE4308030A1

DE4308030A1 - Device for detecting the movement of a moving part

Info

Publication number: DE4308030A1
Application number: DE4308030A
Authority: DE
Inventors: Cornelius Dipl Ing Peter; Hartmut Dipl Phys Seiler; Volker Aab; Guenter Dipl Ing Haderer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-10-21
Filing date: 1993-03-13
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2013-03-14
Also published as: DE59307885D1; DE4308030C2; DE59307200D1; DE4308031C2; DE4308031A1

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Erfassen der Be wegung eines bewegbaren Teils nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus Firmenunterlagen von PHILIPS, Philips Semiconductors, KMI 10/1-Integrated Rotational Speed Sensor, SC 17, Sept. 1992, ist ein Sensor bekannt, der die Drehzahl eines rotierenden Teils erfaßt. Als Sensorelement wird ein Hall-Sensor eingesetzt, dessen Ausgangssignal einer signalverarbeitenden Anordnung zugeleitet wird. Die signalver arbeitende Anordnung enthält ein Filter zum Unterdrücken von elektromagnetischen Störsignalen, einen Verstärker sowie ein Schmitt-Trigger. Das Ausgangssignal des Schmitt-Triggers schaltet eine Stromquelle, die einen definierten Strom zwischen zwei Strom versorgungsanschlüssen zuläßt. Eine weitere Stromquelle ist in der Energieversorgungsschaltung des Sensors enthalten. Die weitere Stromquelle hält den für die Energieversorgung des Sensors be nötigten Strom auf einem konstanten Wert. Eine nicht näher be schriebene Auswerteanordnung wertet den auf einer der beiden Strom versorgungsleitungen fließenden Strom aus. Die von der geschalteten Stromquelle, die vom Schmitt-Trigger angesteuert ist, eingeprägte Stromänderung auf einer der Stromversorgungsleitungen wird in der Auswerteanordnung in ein Drehzahlsignal umgesetzt. The invention relates to a device for detecting the movement of a movable part according to the preamble of the main claim. A sensor is known from company documents from PHILIPS, Philips Semiconductors, KMI 10/1-Integrated Rotational Speed Sensor, SC 17 , Sept. 1992, which detects the rotational speed of a rotating part. A Hall sensor is used as the sensor element, the output signal of which is fed to a signal processing arrangement. The signal processing arrangement contains a filter for suppressing electromagnetic interference signals, an amplifier and a Schmitt trigger. The output signal of the Schmitt trigger switches a current source that allows a defined current between two power supply connections. Another power source is included in the sensor power supply circuit. The further current source keeps the current required for the energy supply of the sensor at a constant value. An unspecified evaluation arrangement evaluates the current flowing on one of the two power supply lines. The change in current impressed by the switched current source, which is controlled by the Schmitt trigger, on one of the power supply lines is converted into a speed signal in the evaluation arrangement.

Aus der DE-U 90 12 217.8 ist eine Anordnung bekannt, die einen elektromotorischen Antrieb zum Öffnen und Schließen von Fenstern eines Kraftfahrzeugs enthält. Ein zentrales Gerät, das Steuer- und Auswerteanordnungen aufweist, ist mit mehreren Antriebseinheiten verbunden, die in den Türen des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Die Antriebseinheiten enthalten einen Elektromotor sowie eine Sensoran ordnung. Die Sensoranordnung erfaßt eine Drehzahl des Antriebs. Zwischen dem zentralen Gerät und jeder Antriebseinheit sind fünf Verbindungsleitungen zur Signalübertragung und Energieübertragung vorgesehen.From DE-U 90 12 217.8 an arrangement is known, the one electric motor drive for opening and closing windows of a motor vehicle contains. A central device that controls and Has evaluation arrangements, is with several drive units connected, which are arranged in the doors of the motor vehicle. The Drive units contain an electric motor and a sensor order. The sensor arrangement detects a speed of the drive. There are five between the central device and each drive unit Connection lines for signal transmission and energy transmission intended.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Verkabelungsaufwand einer Vorrichtung zum Erfassen der Bewegung eines bewegbaren Teils mit einem ersten Teil, das eine Sensoranordnung enthält, und mit einem vom ersten Teil abgesetzten zweiten Teil, das eine Auswertean ordnung enthält, zu vereinfachen.The invention is based, the cabling effort a device for detecting the movement of a movable part with a first part, which contains a sensor arrangement, and with a second part, separated from the first part, which evaluates order contains, to simplify.

Die Aufgabe wird durch die im unabhängigen Anspruch angegebenen Merkmale gelöst.The task is accomplished by those specified in the independent claim Features resolved.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist den Vorteil auf, daß zur Signalübertragung zwischen der Sensoranordnung, die wenigstens zwei Lagesensoren enthält, und der Auswerteanordnung, die aus den von den Lagesensoren abgegebenen Signalen beispielsweise eine Geschwindig keit und eine Bewegungsrichtung ermittelt, lediglich eine Ver bindungsleitung erforderlich ist. Die Zuweisung von diskreten unter schiedlichen Werten zu den von den beiden Sensoren abgegebenen Signalen ermöglicht eine einfache Signalaufbereitung in der Sensor anordnung mittels geschalteter Strom- oder geschalteter Spannungs quellen. Die Signalübertragung von der Sensoranordnung zur Auswerteanordnung ist auf wenige unterschiedliche diskrete Signal pegel festgelegt. Mit dieser Maßnahme ist eine hohe Festigkeit gegenüber Störsignalen erreichbar. Diese Signalübertragung ist insbesondere für eine digitale Weiterverarbeitung des Signals vorteilhaft.The device according to the invention has the advantage that for Signal transmission between the sensor arrangement, the at least two Contains position sensors, and the evaluation arrangement, which from the Position sensors emitted signals, for example, a speed speed and a direction of movement determined, only a Ver binding line is required. The allocation of discrete under different values to those given by the two sensors Signals enables simple signal processing in the sensor arrangement by means of switched current or switched voltage sources. The signal transmission from the sensor arrangement to Evaluation arrangement is based on a few different discrete signals level set. With this measure is high strength reachable against interference signals. This signal transmission is especially for digital processing of the signal advantageous.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsge mäßen Vorrichtung ergeben sich aus Unteransprüchen.Advantageous further developments and refinements of the invention moderate device result from subclaims.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Sensoren als magnet feldempfindliche Sensoren ausgebildet. Besonders geeignet sind Halleffekt-Sensoren, die preisgünstig erhältlich sind und die eine große Betriebssicherheit aufweisen.In an advantageous embodiment, the sensors are magnet field-sensitive sensors. Are particularly suitable Hall effect sensors, which are inexpensively available and one have great operational reliability.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß ein diskreter Wert, der dem einen Sensorsignal zugeordnet ist, gegenüber dem anderen diskreten Wert, der dem anderen Sensorsignal zugeordnet ist, den doppelten Pegel aufweist. Mit dieser Maßnahme wird eine höchst mögliche Detektionssicherheit der unterschiedlichen Signalpegel erzielt.Another advantageous embodiment provides that a discrete Value associated with the one sensor signal versus the another discrete value assigned to the other sensor signal, has twice the level. With this measure, one becomes highest possible detection reliability of the different signal levels achieved.

Die Signalübertragung zwischen der Sensoranordnung und der Auswerte anordnung ist mit einem eingeprägten Spannungs- oder einem einge prägten Stromsignal durchführbar. Die Einprägung des Stromsignals, vorzugsweise mittels zweier geschalteter Stromquellen, weist den Vorteil auf, daß eingekoppelte Störspannungen oder beispielsweise unterschiedliche Bezugspotentiale zwischen Auswerte- und Sensoran ordnung auf die Übertragung keinen Einfluß haben.The signal transmission between the sensor arrangement and the evaluation arrangement is stamped with a voltage or a embossed current signal feasible. The imprint of the current signal, preferably by means of two switched current sources Advantage on that coupled interference voltages or, for example different reference potentials between evaluation and sensor order have no influence on the transfer.

Eine Weiterbildung der Signalübertragung mit eingeprägtem Strom sieht den Einsatz einer Stromspiegelschaltung in der Auswertean ordnung vor. Die Stromspiegelschaltung ermöglicht ein präzises Um setzen des Stromsignals in ein Spannungssignal, das für die weitere Auswertung einfacher handhabbar ist als ein Stromsignal. A further development of signal transmission with impressed current sees the use of a current mirror circuit in the evaluation order before. The current mirror circuit enables a precise order put the current signal into a voltage signal that is used for the further Evaluation is easier to handle than a current signal.

Eine andere Weiterbildung betrifft die Energieversorgung der Sensor anordnung und, sofern erforderlich, die der Sensorelemente. Die Weiterbildung sieht eine Einbeziehung der Verkabelung eines Elektro motors vor, der das bewegbare Teil antreibt.Another development relates to the energy supply to the sensor arrangement and, if necessary, that of the sensor elements. The Further training sees an inclusion of the wiring of an electric motors that drives the movable part.

Gemäß einer ersten Ausführung der Weiterbildung ist die Energiever sorgung der Sensoranordnung über die Signalleitung sowie über wenigstens eine der zum Elektromotor führenden Leitungen vorgesehen. Der auf der Signalleitung fließende Strom setzt sich in dieser Aus führung zusammen aus dem Strom für die Energieversorgung der Sensor anordnung und aus dem für die Signalübertragung vorgegebenen Strom. Der Vorteil dieser ersten Ausführung liegt darin, daß bei einem vorgegebenen Kurzschluß des Elektromotors, den eine für die Steuerung des Motors vorgesehene Steueranordnung zum raschen Ab bremsen des Elektromotors auslösen kann, die Energieversorgung der Sensoranordnung über die zum Motor führenden Leitungen ohne weitere Maßnahmen sichergestellt ist. Ein gegebenenfalls vorgesehener Energiespeicher, welcher der Sensoranordnung zugeordnet ist, kann deshalb gering bemessen sein, oder vollständig entfallen.According to a first embodiment of the further training, Energiever supply of the sensor arrangement via the signal line and via at least one of the lines leading to the electric motor is provided. The current flowing on the signal line turns off in this lead together from the electricity for the energy supply of the sensor arrangement and from the current specified for signal transmission. The advantage of this first embodiment is that one predetermined short circuit of the electric motor, the one for the Control of the motor provided control arrangement for rapid ab braking of the electric motor can trigger the energy supply of the Sensor arrangement over the lines leading to the motor without further Measures is ensured. A possibly provided Energy storage, which is assigned to the sensor arrangement, can therefore be small, or be completely eliminated.

Eine alternative Ausführung sieht die Energieversorgung der Sensor anordnung über die beiden zum Elektromotor führenden Leitungen vor. Diese Ausführung ist insbesondere geeignet für eine Vorgabe einer eingeprägten Spannung auf der Signalleitung zur Signalübertragung, wobei die Spannung unabhängig von einer ansonsten erforderlichen Versorgungsspannung festlegbar ist.An alternative version provides the energy supply for the sensor arrangement over the two lines leading to the electric motor. This version is particularly suitable for specifying a impressed voltage on the signal line for signal transmission, the voltage being independent of any otherwise required Supply voltage can be determined.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erfassen der Bewegung eines bewegbaren Teils ist insbesondere geeignet zur Verwendung in einem Verstellantrieb, der vorzugsweise in Kraftfahrzeugen angeordnet ist. Die geringe Anzahl von Verbindungsleitungen zwischen dem ersten Teil und wenigstens einem zweiten Teil bringt Kosteneinsparungen in der Serienproduktion und erhöht die Übersichtlichkeit. The inventive device for detecting the movement of a movable part is particularly suitable for use in a Adjustment drive, which is preferably arranged in motor vehicles. The small number of connecting lines between the first part and at least a second part brings cost savings in the Series production and increases clarity.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der er findungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus weiteren Unteran sprüchen.Further advantageous developments and improvements to the Device according to the invention result from further Unteran sayings.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erfassen der Bewegung eines bewegbaren Teils wird anhand der Zeichnung in der folgenden Be schreibung näher erläutert.The inventive device for detecting the movement of a movable part is based on the drawing in the following Be spelling explained in more detail.

drawing

Fig. 1 und 2 zeigen Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen der Bewegung eines bewegbaren Teils, Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung, Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Auswerteanordnung, Fig. 5 zeigt ein Lagesignal in Abhängigkeit von einem Ort und Fig. 6 zeigt ein Fluß diagramm eines in der Auswerteanordnung ablaufenden Verfahrens. Fig. 1 and 2 show embodiments of an apparatus according to the invention for detecting the movement of a movable member, FIG. 3 shows an embodiment of a sensor arrangement, Fig. 4 shows an embodiment of an evaluation arrangement, Fig. 5 shows a position signal in dependence on a location and Fig. 6 shows a flowchart of a method running in the evaluation arrangement.

Fig. 1 zeigt ein erstes Teil 10 und ein vom ersten Teil 10 abge setztes zweites Teil 11 eines elektromotorischen Antriebs. Die beiden Teile 10, 11 sind strichliniert voneinander getrennt darge stellt. Das erste Teil 10 enthält eine Steueranordnung 12 und eine Auswerteanordnung 13. Fig. 1 shows a first part 10 and a set from the first part 10 abge second part 11 of an electric motor drive. The two parts 10 , 11 are dashed lines separated from each other represents Darge. The first part 10 contains a control arrangement 12 and an evaluation arrangement 13 .

Das zweite Teil enthält einen Elektromotor 14 und eine Sensoran ordnung 15.The second part contains an electric motor 14 and a sensor arrangement 15 .

Die Steueranordnung 12 ist mittels zweier Verbindungsleitungen 16, 17 mit dem im zweiten Teil 11 angeordneten Elektromotor 14 ver bunden. Eine dritte Leitung 18 verbindet die Auswerteanordnung 13 mit der im zweiten Teil 11 enthaltenen Sensoranordnung 15. The control arrangement 12 is connected by means of two connecting lines 16 , 17 to the electric motor 14 arranged in the second part 11 . A third line 18 connects the evaluation arrangement 13 to the sensor arrangement 15 contained in the second part 11 .

Die Steueranordnung 12 enthält erste und zweite Schaltmittel 19, 20, welche die Verbindungsleitungen 16, 17 jeweils entweder mit einem Betriebsspannungsanschluß 21 oder mit Masse 22 verbinden. Die Ver bindungsleitungen 16, 17 sind jeweils mit Gleichrichterdioden 23, 24 verbunden, deren Anoden jeweils an einem ersten Stromversorgungsan schluß 25 der Sensoranordnung 15 liegen. Zwischen dem ersten Strom versorgungsanschluß 25 und einem zweiten Stromversorgungsanschluß 26 der Sensoranordnung 15 ist ein Kondensator 27 geschaltet. Die Sen soranordnung 15 enthält einen Sensor 28, der in Wirkverbindung mit dem Elektromotor 14 steht. Weiterhin ist in der Sensoranordnung 15 eine signalverarbeitende Anordnung 29 vorgesehen.The control arrangement 12 contains first and second switching means 19 , 20 , which connect the connecting lines 16 , 17 to either an operating voltage connection 21 or to ground 22 . The Ver connecting lines 16 , 17 are each connected to rectifier diodes 23 , 24 , the anodes of which are each connected to a first power supply connection 25 of the sensor arrangement 15 . A capacitor 27 is connected between the first power supply connection 25 and a second power supply connection 26 of the sensor arrangement 15 . The sensor assembly 15 includes a sensor 28 which is operatively connected to the electric motor 14 . Furthermore, a signal processing arrangement 29 is provided in the sensor arrangement 15 .

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Blockschaltbild des die beiden Teile 10, 11 enthaltenden elektromotorischen Antriebs sind diejenigen Teile, die mit den in Fig. 1 gezeigten Teilen übereinstimmen, jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. Der zweite Stromver sorgungsanschluß 26 der Sensoranordnung 15 ist über weitere Gleich richterdioden 30, 31 mit den Verbindungsleitungen 16, 17 verbunden. Der zweite Stromversorgungsanschluß 26 ist jeweils an die Kathoden anschlüsse der Dioden 30, 31 geschaltet.In the block diagram shown in FIG. 2 of the electromotive drive containing the two parts 10 , 11 , those parts that correspond to the parts shown in FIG. 1 are each provided with the same reference numerals. The second Stromver supply connection 26 of the sensor arrangement 15 is connected via further rectifier diodes 30 , 31 to the connecting lines 16 , 17 . The second power supply connection 26 is connected to the cathode connections of the diodes 30 , 31 , respectively.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Sensoranordnung 15. Der Sensor 28 enthält wenigstens einen vom Elektromotor 14 angetriebenen Permanentmagneten 32, der mit einem ersten und zweiten magnetfeldempfindlichen Element 33, 34 zusammenwirkt. Das erste Element 33 gibt ein erstes Lagesignal 78 an einen ersten Signalspeicher 74 ab. Das erste Lagesignal 78 ist einem ersten Lagebereich 68 zugeordnet. Das zweite Element 34 gibt ein zweites Lagesignal 79 an einen zweiten Signalspeicher 75 ab. Das zweite Lagesignal 79 ist einem zweiten Lagebereich 69 zugeordnet. Die Lagebereiche 68, 69 überlappen sich in einem Gebiet 70. Aus gangssignale der beiden Signalspeicher 74, 75 werden der signalverarbeitenden Anordnung 29 zugeführt, die Steuersignale 35, 36 für gesteuerte Stromquellen 37, 38 bereitstellt. Zur Energiever sorgung der magnetfeldempfindlichen Elemente 33, 34 und der signal verarbeitenden Anordnung 29 ist eine weitere Stromquelle 39 vor gesehen. Die weitere Stromquelle 39 gibt die Energie an einen Um schalter 71 ab, der die Energie über die Leitungen 72, 73 jeweils den magnetfeldempfindlichen Elementen 33, 34 weiterleitet. Der Um schalter 71 gibt weiterhin Speichersignale 76, 77 an die Signal speicher 74, 75 ab. Die dritte Leitung 18 führt zu einem Spannungs regler 40, dessen Ausgang mit den Stromquellen 37, 38 sowie mit der weiteren Stromquelle 39 verbunden ist. Der Spannungsregler 40 ist weiterhin mit dem ersten Stromversorgungsanschluß 25 verbunden, der zu den Anoden-Anschlüssen der Gleichrichterdioden 23, 24 führt. Die Dioden 23, 24 sind in Fig. 3 nochmals eingetragen, um zu verdeut lichen, daß die in Fig. 3 gezeigten magnetfeldempfindlichen Elemente 33, 34 einschließlich der Dioden 23, 24; 30, 31 sowie die weiteren in Fig. 3 gezeigten Funktionsblöcke bis auf den Permanent magneten 32 innerhalb einer integrierten Schaltung untergebracht sein können. Fig. 3 shows an embodiment of the sensor assembly 15 shown in FIGS. 1 and 2. The sensor 28 contains at least one permanent magnet 32 driven by the electric motor 14, which interacts with a first and second magnetic field-sensitive element 33 , 34 . The first element 33 outputs a first position signal 78 to a first signal memory 74 . The first position signal 78 is assigned to a first position area 68 . The second element 34 outputs a second position signal 79 to a second signal memory 75 . The second position signal 79 is assigned to a second position area 69 . The location areas 68 , 69 overlap in an area 70 . From signal signals of the two signal memories 74 , 75 are fed to the signal processing arrangement 29 , which provides control signals 35 , 36 for controlled current sources 37 , 38 . For energy supply of the magnetic field sensitive elements 33 , 34 and the signal processing arrangement 29 , a further current source 39 is seen before. The further current source 39 outputs the energy to a switch 71 , which forwards the energy via lines 72 , 73 to the magnetic field-sensitive elements 33 , 34 , respectively. The switch 71 continues to give memory signals 76 , 77 to the signal memory 74 , 75 . The third line 18 leads to a voltage regulator 40 , the output of which is connected to the current sources 37 , 38 and to the further current source 39 . The voltage regulator 40 is also connected to the first power supply connection 25 , which leads to the anode connections of the rectifier diodes 23 , 24 . The diodes 23 , 24 are entered again in FIG. 3 in order to clarify that the magnetic field-sensitive elements 33 , 34 shown in FIG. 3, including the diodes 23 , 24 ; 30 , 31 and the further functional blocks shown in FIG. 3 can be accommodated within an integrated circuit except for the permanent magnet 32 .

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Auswerteanordnung 13. Die dritte Leitung 18 führt über einen Widerstand 41 zu einer Strom spiegelschaltung 42. Als Energiequelle ist eine Spannungswandler schaltung 43 vorgesehen, welche die an einem Stromversorgungsan schluß 44 liegende Spannung auf ein höheres Potential hochtrans formiert. An einem ausgangsseitigen Arbeitswiderstand 45 tritt eine Spannung auf, die dem über die dritte Leitung 18 fließenden Strom entspricht. Das am Arbeitswiderstand 45 auftretende Spannungssignal wird über eine Tiefpaßanordnung 46, die eine Widerstands-Konden sator-Kombination 47, 48 enthält, auf eine Komparatoranordnung 49 gegeben. Die Komparatoranordnung 49 enthält drei Differenzverstärker 50, 51, 80, deren invertierender Eingang jeweils an einer vier Widerstände 52, 53, 54, 81 enthaltenden Widerstandsteilerkette an geschlossen sind. Die nicht invertierenden Eingänge der Differenz verstärker 50, 51, 80 sind mit dem Tiefpaß 46 verbunden. Die Differenzverstärker 50, 51, 80 geben Ausgangssignale an einen Mikroprozessor 55 ab. Fig. 4 shows an embodiment of the evaluation device 13. The third line 18 leads via a resistor 41 to a current mirror circuit 42 . As an energy source, a voltage converter circuit 43 is provided, which transforms the voltage at a power supply connection 44 to a higher potential. A voltage occurs at an output resistance 45 , which corresponds to the current flowing through the third line 18 . The signal appearing at the load resistor 45 voltage signal is passed through a lowpass filter 46 comprising a resistor-condensate contains sator combination 47, 48 to a comparator 49th The comparator arrangement 49 contains three differential amplifiers 50 , 51 , 80 , the inverting inputs of which are each connected to a resistor divider chain containing four resistors 52 , 53 , 54 , 81 . The non-inverting inputs of the differential amplifier 50 , 51 , 80 are connected to the low-pass filter 46 . The differential amplifiers 50 , 51 , 80 output signals to a microprocessor 55 .

Fig. 5 zeigt ein über die dritte Leitung 18 übertragenes Lagesignal 90. Das Lagesignal 90 kann einen ersten Signalpegel 91, einen zweiten Signalpegel 92, einen dritten Signalpegel 93 sowie einen vierten Signalpegel 94 annehmen. In Fig. 5 sind weiterhin die den unterschiedlichen Pegeln 91, 92, 93, 94 zugeordneten Lagebereiche 68, 69 sowie das Überlappungsgebiet 70 eingetragen. Bei einem ersten Pegelwechsel P1 des ersten Lagesignals 78 ändert sich der Pegel 94 auf den ersten Pegel 91. Beim nächsten Pegelwechsel P2 ändert sich der Pegel vom ersten Pegel 91 auf den dritten Pegel 93. Beim nächsten Pegelwechsel ändert sich der Pegel wieder vom dritten Pegel 93 auf nunmehr den zweiten Pegel 92. Da dieser Wechsel betragsmäßig mit dem ersten Pegel P1 übereinstimmt, wird dieser Wechsel ebenfalls mit P1 bezeichnet. Danach ändert sich der Pegel vom zweiten Pegel 92 wieder auf den vierten Pegel 94. Da dieser Pegelwechsel mit dem Pegelwechsel P2 betragsmäßig übereinstimmt, wird der letzte Pegel wechsel ebenfalls mit P2 bezeichnet. Fig. 5 shows a transmitted via the third line 18 position signal 90. The position signal 90 can assume a first signal level 91 , a second signal level 92 , a third signal level 93 and a fourth signal level 94 . In FIG. 5, the position areas 68 , 69 assigned to the different levels 91 , 92 , 93 , 94 and the overlap area 70 are also entered. With a first level change P1 of the first position signal 78 , the level 94 changes to the first level 91 . At the next level change P2, the level changes from the first level 91 to the third level 93 . The next time the level changes, the level changes again from the third level 93 to the second level 92 . Since this change corresponds in amount to the first level P1, this change is also referred to as P1. The level then changes from the second level 92 back to the fourth level 94 . Since this level change coincides with the level change P2, the last level change is also referred to as P2.

Das in Fig. 6 gezeigte Flußdiagramm liegt einem in der Auswerte anordnung 13 realisierten Verfahren zugrunde. Mit dem Verfahren ist die Bewegungsrichtung eines bewegbaren Teils über die Bewegung des Permanentmagneten 32 ermittelbar. Das Flußdiagramm wird weiter unten bei der Beschreibung des Verfahrens näher erläutert.The flow chart shown in FIG. 6 is based on a method implemented in the evaluation arrangement 13 . With the method, the direction of movement of a movable part can be determined via the movement of the permanent magnet 32 . The flow chart is explained in more detail below in the description of the method.

Zunächst wird die Funktion des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung zum Erfassen der Bewegung eines bewegbaren Teils er läutert: First, the function of the device for detecting the movement of a movable part shown in FIGS. 1 and 2 is explained:

Die im ersten Teil 10 enthaltene Steueranordnung 12 sowie die Aus werteanordnung 13 sind beispielsweise in einem zentralen Gerät untergebracht, an das wenigstens ein zweites Teil 11 angeschlossen ist. Der zweite Teil 11 ist vorzugsweise in einem Gehäuse enthalten, das den Elektromotor 14 und die in unmittelbarer Motornähe 10 installierte Sensoranordnung 15 aufnimmt. Zu jedem angeschlossenen zweiten Teil 11 führen die Verbindungsleitungen 16, 17 sowie die dritte Leitung 18.The control arrangement 12 contained in the first part 10 and the evaluation arrangement 13 are accommodated, for example, in a central device to which at least a second part 11 is connected. The second part 11 is preferably contained in a housing which accommodates the electric motor 14 and the sensor arrangement 15 installed in the immediate vicinity of the motor 10 . The connecting lines 16 , 17 and the third line 18 lead to each connected second part 11 .

Die Steueranordnung 12 hat die Aufgabe, die Betriebsspannung an den Verbindungsleitungen 16, 17 für den Elektromotor 14 derart vorzu geben, daß der Elektromotor 14 in der einen oder in der anderen Drehrichtung betreibbar ist. Die Steueranordnung 12 enthält die beiden Schaltmittel 19, 20, die die Verbindungsleitungen 16, 17 entweder mit dem Betriebsspannungsanschluß 21 oder mit Masse 22 verbinden. Die Schaltmittel 19, 20 können auch derart betätigt werden, daß beide Verbindungsleitungen 16, 17 über die Schaltmittel 19, 20 entweder gleichzeitig an Masse 22 oder gleichzeitig an den Betriebsspannungsanschluß 21 geschaltet werden können. Der Elektro motor 14 ist somit kurzschließbar. Mit dieser Maßnahme ist ein rasches Abbremsen des Elektromotors 14 möglich.The control arrangement 12 has the task of giving the operating voltage on the connecting lines 16 , 17 for the electric motor 14 in such a way that the electric motor 14 can be operated in one or the other direction of rotation. The control arrangement 12 contains the two switching means 19 , 20 , which connect the connecting lines 16 , 17 either to the operating voltage connection 21 or to ground 22 . The switching means 19 , 20 can also be actuated in such a way that both connecting lines 16 , 17 can be connected via the switching means 19 , 20 either simultaneously to ground 22 or simultaneously to the operating voltage connection 21 . The electric motor 14 can thus be short-circuited. With this measure, the electric motor 14 can be braked quickly.

Der Elektromotor 14 im zweiten Teil 11 ist zum Antreiben eines nicht näher gezeigten bewegbaren Teils vorgesehen. Ein solches bewegbares Teil ist beispielsweise Bestandteil eines Verstellantriebs, der vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist. Das bewegbare Teil ist beispielsweise eine Antenne, ein Faltverdeck, ein Fenster, ein Rückspiegel, ein Teil eines Sitzes und/oder ein Schiebedach.The electric motor 14 in the second part 11 is provided for driving a movable part, not shown in detail. Such a movable part is, for example, part of an adjustment drive, which is preferably provided in a motor vehicle. The movable part is, for example, an antenna, a folding roof, a window, a rearview mirror, part of a seat and / or a sliding roof.

Über die dritte Leitung ist eine Signalübertragung vom zweiten Teil 11 zum ersten Teil 10 vorgesehen. Übertragen wird ein Signal, aus dem die Auswerteanordnung 13 die Bewegung des bewegbaren Teils ermitteln kann. Die Auswerteanordnung ermittelt beispielsweise die Lage und die Geschwindigkeit oder beispielsweise die Drehzahl und die Drehrichtung eines rotierenden Teils. In Abhängigkeit vom ermittelten Signal erfolgt beispielsweise die Ansteuerung des Elektromotors 14 in der einen oder in der anderen Richtung. Bei spielsweise kann mit einem Drehzahl- und Drehrichtungssignal auch ein Einklemmschutz realisiert werden, der das Einklemmen von Gegen ständen oder von Körperteilen zwischen dem bewegbaren Teil und einem anderen, ebenfalls nicht gezeigten festen Teil verhindert.A signal transmission from the second part 11 to the first part 10 is provided via the third line. A signal is transmitted from which the evaluation arrangement 13 can determine the movement of the movable part. The evaluation arrangement determines, for example, the position and the speed or, for example, the speed and the direction of rotation of a rotating part. Depending on the signal determined, the electric motor 14 is activated in one or the other direction, for example. In example, a pinch protection can be realized with a speed and direction of rotation signal, which prevents the pinching of objects or body parts between the movable part and another, also not shown, fixed part.

Die in der Sensoranordnung 15 enthaltene signalverarbeitende An ordnung 29 benötigt im allgemeinen eine Energieversorgung. Auch der Sensor 28 benötigt häufig bereits selbst eine Energieversorgung. Die magnetfeldempfindlichen Elemente 33, 34 können ebenfalls einen Energiebedarf aufweisen. Bei einem auf dem Hall-Effekt basierenden magnetfeldempfindlichen Element muß ein Strom bereitgestellt werden. Magnetoresistive Elemente müssen ebenfalls von einem Strom durch flossen werden, damit ein Sensorsignal erhalten werden kann.The signal processing arrangement 29 contained in the sensor arrangement 15 generally requires an energy supply. The sensor 28 also often already requires an energy supply itself. The magnetic field sensitive elements 33 , 34 can also have an energy requirement. In the case of a magnetic field-sensitive element based on the Hall effect, a current must be provided. Magnetoresistive elements must also flow through a current so that a sensor signal can be obtained.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Energie versorgung der Sensoranordnung 15 über die dritte Leitung sowie über wenigstens eine der beiden Verbindungsleitungen 16, 17 vorgesehen. Der erste Stromversorgungsanschluß 25 der Sensoranordnung 15 ist über die als Gleichrichter wirkenden Dioden 23, 24 mit den zu dem Elektromotor 14 führenden Verbindungsleitungen 16, 17 verbunden. Zunächst ist während des Betriebs des Elektromotors 17 sicherge stellt, daß auf einer der beiden Verbindungsleitungen 16, 17 das benötigte Potential auftritt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist dies das negative Potential. Aber auch in Stillstandszeiten des Elektromotors 14 ist die Energieversorgung sichergestellt, weil die Schaltmittel 19, 20 zumindest eine der beiden Leitungen 16, 17 mit Masse 22 verbinden, wobei die Masse 22 dem negativen Potential entspricht. Im Falle eines Kurzschließens des Elektromotors 14 gegen Masse 22 führen beide Leitungen 16, 17 negatives Potential. Das positive Potential wird der Sensoranordnung 15 über die dritte Leitung 18 zugeleitet. Die Auswerteanordnung 13 verbindet die dritte Leitung 18 über eine Schaltung, die anhand der Beschreibung von Fig. 4 näher erläutert wird, mit einem Stromversorgungsanschluß, der das passende positive Potential aufweist. Gegebenenfalls ist der Kondensator 27 vorgesehen, der eine Energiespeicherung vornehmen kann. Der Kondensator 27 ist zwischen dem ersten Stromversorgungs anschluß 25 und dem zweiten Stromversorgungsanschluß 26 der Sensor anordnung 15 geschaltet. Der zweite Stromversorgungsanschluß 26 kann beispielsweise intern unmittelbar mit der dritten Leitung 18 ver bunden sein. Die Energiespeicherung im Kondensator 27 für eine kurze Zeit kann in dem Betriebszustand erforderlich sein, der dann gegeben ist, wenn die beiden Schaltmittel 19, 20 zum Abbremsen des Elektro motors 14 die beiden Verbindungsleitungen 16, 17 gleichzeitig mit dem Betriebsspannungsanschluß 21 verbinden, der positives Potential führt. Der Kondensator 27 muß in diesem Fall für die Sensoranordnung 15 noch so lange Energie bereitstellen, bis der Elektromotor 15 ab gebremst ist. Mit anderen Maßnahmen, die anhand des in Fig. 4 ge zeigten Schaltbildes näher erläutert sind, kann der Kondensator 27 auch in diesem Betriebsfall vollständig entfallen.In the embodiment shown in Fig. 1, a power supply to the sensor arrangement 15 via the third line and at least one of the two connecting lines 16 , 17 is provided. The first power supply connection 25 of the sensor arrangement 15 is connected to the connecting lines 16 , 17 leading to the electric motor 14 via the diodes 23 , 24 acting as rectifiers. First of all, during operation of the electric motor 17 it is ensured that the required potential occurs on one of the two connecting lines 16 , 17 . In the exemplary embodiment shown, this is the negative potential. But even when the electric motor 14 is at a standstill, the energy supply is ensured because the switching means 19 , 20 connect at least one of the two lines 16 , 17 to ground 22 , the ground 22 corresponding to the negative potential. In the event of a short-circuiting of the electric motor 14 to ground 22 , both lines 16 , 17 carry negative potential. The positive potential is fed to the sensor arrangement 15 via the third line 18 . The evaluation arrangement 13 connects the third line 18 via a circuit, which is explained in more detail with reference to the description of FIG. 4, with a power supply connection which has the appropriate positive potential. If necessary, the capacitor 27 is provided, which can carry out energy storage. The capacitor 27 is connected between the first power supply connection 25 and the second power supply connection 26 of the sensor arrangement 15 . The second power supply connection 26 may, for example, be internally connected directly to the third line 18 . The energy storage in the capacitor 27 for a short time may be required in the operating state that exists when the two switching means 19 , 20 for braking the electric motor 14 connect the two connecting lines 16 , 17 simultaneously to the operating voltage connection 21 , the positive potential leads. In this case, the capacitor 27 must provide energy for the sensor arrangement 15 until the electric motor 15 is braked. With other measures, which are explained in more detail with reference to the circuit diagram shown in FIG. 4, the capacitor 27 can also be completely omitted in this operating case.

Der Unterschied zwischen den in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Aus führungsformen des elektromotorischen Antriebs liegt im wesentlichen darin, daß bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführung die Energiever sorgung für die Sensoranordnung vollständig über die beiden zum Elektromotor 14 führenden Verbindungsleitungen 16, 17 erfolgt. Die Gleichrichterdioden 23, 24 stellen am ersten Stromversorgungsan schluß 25 negatives und die Gleichrichterdioden 30, 31 am zweiten Stromversorgungsanschluß positives Potential zur Verfügung. Die Energieversorgung ist stets während des Betriebs des Elektromotors 14 sichergestellt. Um auch bei einem gegebenenfalls vorgesehenen Kurzschließen des Elektromotors 14 eine genügende Energiereserve bereithalten zu können, ist der Kondensator 27 zur Energiespeicherung stets dann erforderlich, wenn auch während des Abbremsvorgangs des Elektromotors 14 die Sensoranordnung 15 Signale an die Auswerteanordnung 13 übertragen soll. In einer Ausgestaltung der in Fig. 2 gezeigten Ausführung des elektromotorischen Antriebs ist vorgesehen, daß die Sensoranordnung 15 die Spannung an der dritten Leitung 18 einprägt. Diese Ausgestaltung ist dadurch möglich, daß auf der dritten Leitung 18 nur noch die Signalüber tragung vom zweiten Teil 11 zum ersten Teil 10 stattfindet. Ein weiterer Vorteil der Ausführung ergibt sich durch die wahlfreie Festlegung der auf der dritten Leitung 18 übertragenen Signalpegel, gleichgültig ob Strom oder Spannung, die eine einfache und sichere Auswertung ermöglicht.The difference between the positions shown in Fig. 1 and Fig. 2 for the guide form of the electromotive drive lies substantially in the fact that in the embodiment shown in FIG. 2 embodiment, the Energiever supply for the sensor arrangement completely over both the electric motor 14 carrying connecting lines 16, 17 he follows. The rectifier diodes 23 , 24 provide 25 negative at the first power supply connection and the rectifier diodes 30 , 31 provide positive potential at the second power supply connection. The energy supply is always ensured during the operation of the electric motor 14 . In order to be able to keep a sufficient energy reserve available even in the event of a short circuit of the electric motor 14 , the capacitor 27 is always required for energy storage if the sensor arrangement 15 is also to transmit signals to the evaluation arrangement 13 during the braking process of the electric motor 14 . In an embodiment of the embodiment of the electromotive drive shown in FIG. 2, it is provided that the sensor arrangement 15 impresses the voltage on the third line 18 . This embodiment is possible in that only the signal transmission from the second part 11 to the first part 10 takes place on the third line 18 . Another advantage of the embodiment results from the optional definition of the signal level transmitted on the third line 18 , regardless of whether current or voltage, which enables simple and reliable evaluation.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Sensoranordnung 15 ist als Sensor 28 beispielhaft ein Magnetfeldsensor zugrundegelegt. Der Sensor 28 mit den beiden magnetfeldempfindlichen Elementen 33, 34, vorzugsweise Hall-Elemente, geben die Lagesignale 78, 79 an die Signalspeicher 74, 75 in Abhängigkeit von der Stellung des Permanentmagneten 32 ab. Der Sensor 28 ermöglicht die Bereitstellung eines Drehzahlsignals, eines Lagesignals und eines Drehrichtungssignals. Die Lagesignale 78, 79 werden an die Signalspeicher 74, 75 abgegeben, die in Ab hängigkeit vom Speichersignal 76, 77 die Lagesignale 78, 79 für eine vorgegebene Zeit speichern. Die Speichersignale 76, 77 stellt der Umschalter 71 bereit, der auch die Energieversorgung der magnet feldempfindlichen Elemente 33, 34 über die Leitungen 72, 73 steuert. Die Stromaufnahme der als Hall-Sensoren realisierten magnetfeld empfindlichen Elemente 33, 34 wird im wesentlichen durch den Quer strom in den Elementen 33, 34 festgelegt. Der Umschalter 71 schaltet die Versorgungsspannung zwischen den beiden Elementen 33, 34 in periodischen Zeitabständen um. Die Signalauswertung erfolgt nur bei dem gerade mit Energie versorgten Element 33, 34. Während das jeweils andere Element 33, 34 mit Energie versorgt ist, wird das Lagesignal 78, 79 im Signalspeicher 74, 75 zwischengespeichert. Die zeitgleiche Steuerung der Signalspeicher 74, 75 mit der Umschaltung der Energieversorgung erfolgt im Umschalter 71. Die Frequenz für die Umschaltung der Energieversorgung zwischen den magnetfeldempfind lichen Elementen 33, 34 sollte wenigstens doppelt so hoch gewählt werden als die Frequenz der zu erwartenden Zustandsänderungen des Sensors 28. Der wesentliche Vorteil dieser Maßnahme ist die Redu zierung der Gesamtenergieaufnahme, die sich besonders vorteilhaft durch die damit verbundene Reduzierung des über die dritte Leitung 18 zu transportierenden Stroms bemerkbar macht.In the sensor arrangement 15 shown in FIG. 3, a magnetic field sensor is used as an example as the sensor 28 . The sensor 28 with the two magnetic field-sensitive elements 33 , 34 , preferably Hall elements, emit the position signals 78 , 79 to the signal memories 74 , 75 as a function of the position of the permanent magnet 32 . The sensor 28 enables the provision of a speed signal, a position signal and a direction of rotation signal. The position signals 78 , 79 are delivered to the signal memories 74 , 75 , which, depending on the memory signal 76 , 77, store the position signals 78 , 79 for a predetermined time. The memory signals 76 , 77 are provided by the changeover switch 71 , which also controls the energy supply to the magnetic field-sensitive elements 33 , 34 via the lines 72 , 73 . The current consumption of the magnetic field sensitive elements 33 , 34 realized as Hall sensors is essentially determined by the cross current in the elements 33 , 34 . The switch 71 switches the supply voltage between the two elements 33 , 34 at periodic intervals. The signal evaluation takes place only in the case of the element 33 , 34 that is currently supplied with energy. While the other element 33 , 34 is supplied with energy, the position signal 78 , 79 is temporarily stored in the signal memory 74 , 75 . The simultaneous control of the signal memories 74 , 75 with the changeover of the energy supply takes place in the changeover switch 71 . The frequency for switching the energy supply between the magnetic field-sensitive elements 33 , 34 should be selected at least twice as high as the frequency of the expected changes in state of the sensor 28 . The main advantage of this measure is the reduction of the total energy consumption, which is particularly advantageous due to the associated reduction in the current to be transported via the third line 18 .

Die signalverarbeitende Anordnung 29 gibt mit Steuersignalen 35, 36 entweder die an der dritten Leitung 18 liegende Spannung oder den über die dritte Leitung 18 fließenden Strom vor. Im gezeigten Aus führungsbeispiel steuert die signalverarbeitende Anordnung 29 zwei Stromquellen 37, 38 an, die auf unterschiedliche diskrete Stromwerte fest eingestellt sind. Die signalverarbeitende Anordnung 29 enthält beispielsweise Verstärkerschaltungen, Komparatoren, Filter schaltungen zum Unterdrücken von Störungen oder Treiberschaltungen. Sofern die von den Sensorelementen 33, 34 abgegebenen und gegebenen falls zwischengespeicherten Lagesignale 78, 79 unmittelbar geeignet sind, die Quellen 37, 38 anzusteuern, kann die signalverarbeitende Anordnung 29 auch vollständig entfallen. Die von den Quellen 37, 38 vorgegebenen Ströme addieren sich auf der dritten Leitung 18. The signal processing arrangement 29 specifies with control signals 35 , 36 either the voltage on the third line 18 or the current flowing through the third line 18 . In the exemplary embodiment shown, the signal processing arrangement 29 controls two current sources 37 , 38 , which are permanently set to different discrete current values. The signal processing arrangement 29 contains, for example, amplifier circuits, comparators, filter circuits for suppressing interference or driver circuits. If the position signals 78 , 79 emitted by the sensor elements 33 , 34 and, if appropriate, temporarily stored, are directly suitable for actuating the sources 37 , 38 , the signal processing arrangement 29 can also be completely dispensed with. The currents specified by the sources 37 , 38 add up on the third line 18 .

Mit der gezeigten Anordnung sind demnach die in Fig. 5 gezeigten vier unterschiedlichen Pegel 91, 92, 93, 94 vorgebbar. Bei der Vor gabe des über die dritte Leitung 18 fließenden Stroms ist es er forderlich, daß der zur Energieversorgung der signalverarbeitenden Anordnung 29 und der magnetfeldempfindlichen Elemente 33, 34 er forderliche Strom einen bekannten Wert aufweist, der in der Aus werteanordnung 13 berücksichtigt werden kann. Vorteilhafterweise ist deshalb in der Sensoranordnung 15 die weitere Stromquelle 39 ange ordnet, die den Versorgungsstrom unabhängig von der Spannung fest hält.With the arrangement shown, the four different levels 91 , 92 , 93 , 94 shown in FIG. 5 can therefore be predetermined. In the pre-supply of the current flowing through the third line 18 , it is necessary that the energy supply to the signal processing arrangement 29 and the magnetic field sensitive elements 33 , 34 required current it has a known value that can be taken into account in the evaluation arrangement 13 . Advantageously, therefore, the further current source 39 is arranged in the sensor arrangement 15 , which holds the supply current regardless of the voltage.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht den Einsatz des Spannungs reglers 40 vor. Der Spannungsregler 40 gibt einerseits eine feste Betriebsspannung für die Sensoranordnung 15 und die magnetfeld empfindlichen Elemente 33, 34 vor. Andererseits reduziert er Stör spannungseinflüsse. Solche Störungen sind beispielsweise negative Impulse, die beim Abschalten des Elektromotors 14 über die Dioden 23, 24 in die Sensoranordnung 15 eingekoppelt werden.An advantageous embodiment provides for the use of the voltage regulator 40 . The voltage regulator 40 on the one hand specifies a fixed operating voltage for the sensor arrangement 15 and the magnetic field sensitive elements 33 , 34 . On the other hand, it reduces interference influences. Such disturbances are, for example, negative pulses which are coupled into the sensor arrangement 15 via the diodes 23 , 24 when the electric motor 14 is switched off.

Das in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel der Auswerteanordnung 13 enthält eingangsseitig die Stromspiegelschaltung 42, die den über die dritte Leitung 18 fließenden Strom in eine entsprechende Aus gangsspannung am Arbeitswiderstand 45 umsetzt. Der eingangsseitig vorgesehene Widerstand 41 begrenzt den über die dritte Leitung 18 fließenden Strom auf einen von der Betriebsspannung abhängigen Maximalwert und erfüllt somit eine Schutzfunktion. Die Stromspiegel schaltung 42 ist beispielsweise in dem Fachbuch von U. TIETZE und CH. SCHENK, "Halbleiterschaltungstechnik", 5. Auflage, Springer-Verlag, 1980, Seiten 54 und 112 näher erläutert, so daß eine detaillierte Schaltungsbeschreibung hier nicht erforderlich ist. Das am Arbeitswiderstand 45 auftretende Signal gelangt über die Tiefpaßanordnung 46 an die Komparatoranordnung 49. Die Tiefpaßanordnung 46, die im einfachsten Fall als Widerstands-Konden sator-Kombination 47, 48 als Tiefpaß erster Ordnung realisiert ist, reduziert gegebenenfalls eingekoppelte hochfrequente Störungen auf ein unschädliches Maß. Anstelle eines Tiefpasses erster Ordnung ist es auch möglich, einen Tiefpaß höherer Ordnung oder eine Bandfilter schaltung vorzusehen. Die Komparatoranordnung 49 ermöglicht die Detektion der vier unterschiedlichen Signalpegel 91, 92, 93, 94. Die einzelnen Pegel sind durch die als Spannungsteiler geschalteten Widerstände 52, 53, 54, 81 festgelegt. Anzapfungen des Spannungs teilers sind mit den invertierenden Eingängen der drei Differenzver stärker 50, 51, 80 verbunden. Die Ausgangssignale der drei Differenzverstärker 50, 51, 80 sind Eingangsports des Mikroprozes sors 55 zugeleitet, der die weitere Signalauswertung und Signalver arbeitung vornimmt. Der Mikroprozessor 55 ermittelt beispielsweise eine Drehzahl und eine Drehrichtung oder eine abgeleitete Größe daraus.The embodiment of the evaluation arrangement 13 shown in FIG. 4 contains the current mirror circuit 42 on the input side, which converts the current flowing via the third line 18 into a corresponding output voltage at the load resistor 45 . The resistor 41 provided on the input side limits the current flowing via the third line 18 to a maximum value dependent on the operating voltage and thus fulfills a protective function. The current mirror circuit 42 is for example in the specialist book by U. TIETZE and CH. SCHENK, "Semiconductor circuit technology", 5th edition, Springer-Verlag, 1980, pages 54 and 112 explained in more detail, so that a detailed circuit description is not necessary here. The signal occurring at the load resistor 45 reaches the comparator arrangement 49 via the low-pass arrangement 46 . The low-pass arrangement 46 , which is realized in the simplest case as a resistance-capacitor combination 47 , 48 as a low-pass filter of the first order, reduces any coupled-in high-frequency interference to a harmless level. Instead of a first order low pass it is also possible to provide a higher order low pass or a band filter circuit. The comparator arrangement 49 enables the detection of the four different signal levels 91 , 92 , 93 , 94 . The individual levels are determined by the resistors 52 , 53 , 54 , 81 connected as voltage dividers. Taps of the voltage divider are connected to the inverting inputs of the three differential amplifiers 50 , 51 , 80 . The output signals of the three differential amplifiers 50 , 51 , 80 are fed to the input ports of the microprocessor 55 , which carries out the further signal evaluation and signal processing. The microprocessor 55 determines, for example, a speed and a direction of rotation or a variable derived therefrom.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung sieht den Einsatz der Spannungswandlerschaltung 43 vor. Die Spannungswandlerschaltung 43, deren Schaltung beispielsweise aus dem bereits zitierten Fachbuch von U. TIETZE und CH. SCHENK bekannt ist, erhöht die am Stromver sorgungsanschluß 44 liegende Spannung auf einen höheren Wert. Der Stromversorgungsanschluß 44 liegt im allgemeinen auf demselben Potential wie der Betriebsspannungsanschluß 21 für die Betriebs spannung des Elektromotors 14. Die Spannungswandlerschaltung 43 ermöglicht deshalb auch dann noch eine sichere Energieversorgung der Sensoranordnung 15 und der magnetfeldempfindlichen Elemente 33, 34, wenn die beiden Schaltmittel 19, 20 den Elektromotor gleichzeitig mit dem ersten Betriebsspannungsanschluß 21 zum Kurzschließen des Motors verbinden. Eine andere Möglichkeit, die Energieversorgung der Sensoranordnung 15 sicherzustellen, wenn die beiden Schaltmittel 19, 20 zum Abbremsen des Elektromotors 14 die beiden Verbindungs leitungen 16, 17 gleichzeitig mit dem Betriebsspannungsanschluß 21 verbinden, besteht darin, die Polarität auf der dritten Verbindungs leitung 18 zu ändern. Über die dritte Leitung wird das negative Potential übertragen, während über wenigstens eine der beiden Ver bindungsleitungen 16, 17 das positive Potential bereitgestellt wird. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel muß die Polarität der Dioden 23, 24 geändert werden. Der erste Stromversorgungsan schluß 25 der Sensoranordnung 15 ist mit den Kathodenanschlüssen der Dioden 23, 24 zu verbinden. Weiterhin ist in der Auswerteanordnung 13 die Stromspiegelschaltung 42 in ihrer Polarität zu ändern. An stelle der in Fig. 4 gezeigten PNP-Transistoren werden NPN-Tran sistoren eingesetzt, deren Emitter jeweils an Masse 22 liegen. Der Arbeitswiderstand 45 ist mit dem Stromversorgungsanschluß 44 zu ver binden.A particularly advantageous development provides for the use of the voltage converter circuit 43 . The voltage converter circuit 43 , the circuit of which, for example, from the previously cited technical book by U. TIETZE and CH. SCHENK is known, increases the voltage at the power supply connection 44 to a higher value. The power supply connection 44 is generally at the same potential as the operating voltage connection 21 for the operating voltage of the electric motor 14th The voltage converter circuit 43 therefore also enables a reliable power supply to the sensor arrangement 15 and the magnetic field-sensitive elements 33 , 34 if the two switching means 19 , 20 simultaneously connect the electric motor to the first operating voltage connection 21 for short-circuiting the motor. Another way to ensure the power supply of the sensor arrangement 15 when the two switching means 19 , 20 for braking the electric motor 14 connect the two connecting lines 16 , 17 simultaneously to the operating voltage connection 21 is to change the polarity on the third connecting line 18 . The negative potential is transmitted via the third line, while the positive potential is provided via at least one of the two connecting lines 16 , 17 . In the embodiment shown in Fig. 1, the polarity of the diodes 23 , 24 must be changed. The first power supply connection 25 of the sensor arrangement 15 is to be connected to the cathode connections of the diodes 23 , 24 . Furthermore, the polarity of the current mirror circuit 42 is to be changed in the evaluation arrangement 13 . Instead of the PNP transistors shown in FIG. 4, NPN transistors are used, the emitters of which are each connected to ground 22 . The load resistor 45 is connected to the power supply connection 44 to ver.

Anstelle der in Fig. 4 gezeigten Komparatoranordnung 59 ist es auch möglich, das vom Tiefpaß 46 abgegebene Signal einem Analog/Digi tal-Wandler zuzuleiten. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, daß ein im Mikroprozessor 55 gegebenenfalls bereits vor handener Analog/Digital-Wandler eingesetzt werden kann. In dieser Ausgestaltung kann dann die Komparatoranordnung 49 vollständig ent fallen.Instead of the comparator arrangement 59 shown in FIG. 4, it is also possible to supply the signal emitted by the low-pass filter 46 to an analog / digital converter. The advantage of this embodiment is that a microprocessor 55 can optionally be used in front of the existing analog / digital converter. In this embodiment, the comparator arrangement 49 can then be completely eliminated.

In Fig. 5 ist das über die dritte Leitung 18 übertragene Lagesignal 90 gezeigt. Die signalverarbeitende Anordnung 29 ordnet den ihr zugeführten, gegebenenfalls in den Signalspeichern 74, 75 zwischen gespeicherten Lagesignalen 78, 79 die unterschiedlichen Signalpegel 91, 92, 93, 94 zu. Der erste Pegel 91 wird dem vom ersten magnet feldempfindlichen Element 33 erfaßten ersten Lagebereich 68 zuge ordnet. Der zweite Signalpegel 92 wird dem vom zweiten magnetfeld empfindlichen Element 34 erfaßten zweiten Lagebereich 69 zugeordnet. Außerhalb der beiden Lagebereiche 68, 69 tritt der vierte Signalpegel 94 auf. Beim Auftreten des Überlappungsgebiets 70, bei dem beide magnetfeldempfindlichen Elemente 28, 34 ein entsprechendes Lagesignal 78, 79 abgeben, ist der dritte Signalpegel 93 zugeordnet. Die Auswertung des Lagesignals 90 in der Auswerteanordnung 13 ist besonders einfach realisierbar, wenn der erste Pegel 91 und der zweite Pegel 92 diskrete unterschiedliche Werte sind. Eine besonders einfache Auswertung wird möglich, wenn der erste Pegel 91 gegenüber dem zweiten Pegel 92 wenigstens näherungsweise den doppelten Wert aufweist. Anstelle des in Fig. 5 gezeigten Lagesignals 90, bei dem die Pegel 91, 92, 93, 94 auf den vierten Pegel 94 als Grundpegel bezogen sind, ist es auch möglich, die Basis für den ersten Pegel 91 unabhängig von der Basis des zweiten Pegels 92 festzulegen. Wesent lich ist jedoch, daß unterschiedliche Pegelübergänge P1, P2 auf treten in Abhängigkeit von der Drehrichtung, in welcher das Über lappungsgebiet 70 erreicht wird.In FIG. 5, transmitted via the third line 18, position signal 90 is shown. The signal processing arrangement 29 assigns the different signal levels 91 , 92 , 93 , 94 to the signals that are supplied to it, possibly in the signal memories 74 , 75 between the stored position signals 78 , 79 . The first level 91 is assigned to the first position region 68 detected by the first magnetic field-sensitive element 33 . The second signal level 92 is assigned to the second position area 69 detected by the second magnetic field sensitive element 34 . The fourth signal level 94 occurs outside the two position ranges 68 , 69 . When the overlap region 70 occurs , in which both magnetic field-sensitive elements 28 , 34 emit a corresponding position signal 78 , 79 , the third signal level 93 is assigned. The evaluation of the position signal 90 in the evaluation arrangement 13 is particularly easy to implement if the first level 91 and the second level 92 are discrete different values. A particularly simple evaluation is possible if the first level 91 has at least approximately twice the value compared to the second level 92 . Instead of the position signal 90 shown in FIG. 5, in which the levels 91 , 92 , 93 , 94 are based on the fourth level 94 as the basic level, it is also possible to base the first level 91 independently of the base of the second level 92 to be determined. However, it is essential that different level transitions P1, P2 occur depending on the direction of rotation in which the overlap region 70 is reached.

Das Verfahren zur Erfassung der Bewegung, beispielsweise der Dreh zahl und der Drehrichtung eines bewegbaren Teils aus dem in Fig. 5 gezeigten Lagesignal 90 wird anhand des in Fig. 6 gezeigten Fluß diagramms näher erläutert:The method for detecting the movement, for example the speed and the direction of rotation of a movable part from the position signal 90 shown in FIG. 5 is explained in more detail with reference to the flow diagram shown in FIG. 6:

In einer Abfrage 100 wird erkannt, ob ein Pegelwechsel P1, P2 statt gefunden hat. Falls ein Wechsel stattgefunden hat, wird in einer nächsten Abfrage 101 festgestellt, ob ein P1-Pegelwechsel stattge funden hat. Falls dies der Fall ist, wird zu einer Abfrage 102 weitergegangen, in der festgestellt wird, ob der P1-Pegelwechsel positiv war. Falls dies zutrifft, wird einem Merksignal in einer Zuweisung 103 der Wert 1 zugewiesen. Falls der P1-Pegelwechsel negativ war, wird in einer Zuweisung 104 dem Merksignal der Wert 0 zugewiesen. Nach den Zuweisungen 103, 104 springt das Programm wieder zur Abfrage 100 zurück. A query 100 detects whether a level change P1, P2 has taken place. If a change has taken place, a next query 101 determines whether a P1 level change has taken place. If this is the case, the process continues to a query 102 , in which it is determined whether the P1 level change was positive. If this is the case, a flag 103 is assigned the value 1 in an assignment 103 . If the P1 level change was negative, the assignment signal is assigned the value 0 in an assignment 104 . After assignments 103 , 104 , the program jumps back to query 100 .

Falls in der nächsten Abfrage 59 festgestellt wird, daß kein P1-Pegelwechsel stattgefunden hat, muß zwangsläufig ein P2-Pegel wechsel stattgefunden haben. Das Programm prüft deshalb in der Ab frage 105, ob der P2-Pegelwechsel positiv war. Falls dies zutrifft, wird in der Abfrage 106 nachgesehen, ob das Merksignal den Wert 1 hat. Ist dies der Fall, wird in der Zuweisung 107 ermittelt, daß eine erste Bewegungsrichtung vorgelegen hat. Anschließend springt das Programm zur Abfrage 100 zurück. Falls das Merksignal den Wert 0 aufgewiesen hat, wird zu einem Knoten 108 weitergegangen, der zu einer Zuweisung 109 führt, in der festgehalten wird, daß die ent gegengesetzte Bewegungsrichtung aufgetreten ist. Danach springt das Programm zur Abfrage 100 zurück. Falls in der Abfrage 105 festge stellt wird, daß der P2-Pegelwechsel negativ war, wird zur Abfrage 110 weitergegangen, in der festgestellt wird, ob das Merksignal den Wert 1 aufweist. Falls dies nicht zutrifft, wird zur Zuweisung 111 gegangen, in der ermittelt wird, daß die erste Bewegungsrichtung aufgetreten ist. Danach springt das Programm zur Abfrage 100 zurück. Falls das Merksignal den Wert 1 aufweist, wird über den Knoten 108 zur Zuweisung 109 weitergegangen, in der wieder festgehalten wird, daß die andere Bewegungsrichtung aufgetreten ist.If it is determined in the next query 59 that no P1 level change has taken place, a P2 level change must have occurred. The program therefore checks in query 105 whether the P2 level change was positive. If this is the case, query 106 checks whether the flag signal has the value 1. If this is the case, it is determined in the assignment 107 that there was a first direction of movement. The program then jumps back to query 100 . If the flag signal has the value 0, the process proceeds to a node 108 , which leads to an assignment 109 in which it is recorded that the opposite direction of movement has occurred. The program then jumps back to query 100 . If it is determined in query 105 that the P2 level change was negative, the method continues with query 110 , in which it is determined whether the flag signal has the value 1. If this is not the case, the assignment 111 is made , in which it is determined that the first direction of movement has occurred. The program then jumps back to query 100 . If the flag signal has the value 1, the node 108 proceeds to the assignment 109 , in which it is again noted that the other direction of movement has occurred.

Claims

1. Device for detecting the movement of a movable part, with a first position sensor, which emits a signal that is assigned to at least a first position area, and with a second position sensor, which emits a signal that is assigned to at least a second position area, characterized in that the two layer portions (68, 69) have an overlap region (70), in that the associated by the sensors (33, 34) position signals emitted (78, 79) discrete under schiedliche values and that the added values of a line (18 ) lead to an evaluation arrangement ( 13 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that magnetic field sensitive elements, preferably Hall effect sensors, are used as position sensors ( 33 , 34 ).

3. Device according to claim 1, characterized in that the one position signal ( 78 ) is assigned twice the discrete value compared to the other position signal ( 79 ).

4. The device according to claim 1, characterized in that two controlled current sources ( 37 , 38 ) are provided for the addition, each impressing a predetermined current on the line ( 18 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that a current mirror circuit ( 42 ) is contained in an evaluation arrangement ( 13 ) connected to the line ( 18 ).

6. The device according to claim 4, characterized in that in a with the line ( 18 ) connected evaluation arrangement ( 13 ), a circuit ( 43 ) for increasing the voltage on the line ( 18 ) is seen before.

7. The device according to claim 2, characterized in that the magnetic field-sensitive elements ( 33 , 34 ) are contained in an integrated circuit.

8. The device according to claim 1, characterized in that a switch ( 71 ) for switching the power supply of the magnetic field-sensitive elements ( 33 , 34 ) is provided in chronological order.

9. The device according to claim 1, characterized in that an electric motor ( 14 ) is provided for driving the movable part and that an energy supply to the sensor arrangement ( 15 ) both via the line ( 18 ) and via at least one to the electric motor ( 14 ) leading connecting line ( 16 , 17 ) is made.

10. The device according to claim 1, characterized in that an electric motor ( 14 ) is provided for driving the movable part and that an energy supply to the sensor arrangement ( 15 ) via the two leading to the electric motor ( 14 ) connecting lines ( 16 , 17 ) is made.

11. The device according to claim 1, characterized by the use in an actuator, preferably in a motor vehicle is arranged.