ACCIONADOR ROTATIVO.
Accionador rotativo (100) con un codificador óptico, presentando al menos un LED emisor (4) así como varios sensores receptores (5 a 9) que están dispuestos radialmente unos al lado de otros en un plano de la placa de circuitos impresos y orientados hacia los LEDs emisores (4) correspondientes,
presentando una parte del cuerpo de accionador rotativo (1, 103) como anillo codificador a lo largo de la circunferencia zonas translucidas (2) y zonas opacas (3) que, al girar la parte del cuerpo de accionador rotativo (1, 103), se mueven entre los LEDs emisores (4) y los sensores receptores (5 a 9), por lo que en el caso de retenciones consignadas se producen señales para una determinación absoluta del ángulo de rotación, no teniendo la misma longitud las zonas (2, 3), caracterizado porque la longitud de las zonas translúcidas (2) y de las zonas opacas (3) depende del número (x) de sensores (5, 6, 7, 8, 9) que cooperan con la fuente de luz (4) y el número (X) de sensores (5, 6, 7, 8, 9) determina el número de retenciones (n) máximas posibles como potencia de dos, y de una posición de rotación a otra posición de rotación sólo cambia respectivamente el estado del sensor de forma que puede realizarse un código Gray
Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W05003981EP.
Solicitante: PREH GMBH.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: AN DER STADTHALLE,97616 BAD NEUSTADT A.D. SAALE.
Inventor/es: SCHUBERTH, STEFAN, SCHULTHEIS,THILO.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 7 de Octubre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- G01D5/347C
- G01D5/36 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01D MEDIDAS NO ESPECIALMENTE ADAPTADAS A UNA VARIABLE PARTICULAR; DISPOSICIONES PARA LA MEDIDA DE DOS O MAS VARIABLES NO CUBIERTAS POR OTRA UNICA SUBCLASE; APARATOS CONTADORES DE TARIFA; DISPOSICIONES PARA TRANSFERENCIA O TRANSDUCTORES NO ESPECIALMENTE ADAPTADAS A UNA VARIABLE PARTICULAR; MEDIDAS O ENSAYOS NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR. › G01D 5/00 Medios mecánicos para la transferencia de la magnitud de salida de un elemento sensor; Medios para la conversión de la magnitud de salida de un elemento sensor en otra variable, en los que la forma o naturaleza del elemento sensor no determinan los medios de conversión; Transductores no especialmente adaptados a una variable específica (G01D 3/00 tiene prioridad; especialmente adaptados para aparatos que dan resultados distintos al valor instantáneo de una variable G01D 1/00). › Formación de pulsos de luz.
Clasificación PCT:
Clasificación antigua:
Descripción:
Accionador rotativo.
La invención se refiere a un accionador rotativo según el preámbulo de la reivindicación 1.
Un accionador rotativo electromagnético se conoce del documento DE 695 09 237 T (EP 0 767 966 B1). También el documento DE 199 64 133 A1 describe un accionador rotativo o conmutador rotativo.
Accionadores rotativos semejantes presentan para la determinación del ángulo de rotación una placa de acabado o sistema de rectificado o un dispositivo magnético de exploración.
El documento DE 199 17 164 A1 describe un conmutador semejante, en particular conmutador rotativo, que posee un rectificador de puente de contacto por el que un motivo de señal eléctrica específicamente codificada genera para cada posición de ajuste bandas de contacto de un disco de contacto codificador.
Junto a elementos de manejo magneto-resistivos o inductivo/capacitivos se conocen también conmutadores optoelectrónicos.
En el documento DE 43 36 729 A1 se propone un conmutador óptico, un conmutador de tecla basculante, que está hecho de una fuente de luz así como de un elemento transductor fotoeléctrico. Se pretende que mediante un único componente se realice una iluminación suficiente del órgano de accionamiento así como el proceso de conmutación del conmutador óptico mismo. La compleja estructura de un conmutador semejante es desventajosa.
El documento DE 103 14 315.7 no publicado propone una fuente de luz/LED (diodo emisor de luz) existente, que se necesita para la iluminación de su botón rotativo y/o de una simbología de un parasol en el diseño nocturno, a utilizar como parte de un codificador para la determinación de la información del movimiento y de la dirección del accionador rotativo o elemento de manipulación. En este caso en una realización preferida está previsto utilizar como señal emisora del codificador la zona de radiación determinada por la característica de radiación de la fuente de luz y que no puede emplearse para la iluminación. Esta señal luminosa se acopla en distribuidor de luz y se transmite a al menos dos receptores que están montados preferiblemente en el mismo plano que la fuente de luz y en la misma placa de circuitos impresos. En los al menos dos receptores se genera un motivo de bits digitales, por ejemplo, código Gray que se transforma en una unidad electrónica subsiguiente.
En algunos casos el ángulo de rotación se determina también ópticamente mediante plantillas en varios planos.
Un codificador óptico con fotodiodos triples se da a conocer en el documento DE 199 63 809 C2, ocupándose en particular de la valoración o tratamiento de señales. El codificador óptico comprende para el registro cuantitativo de movimientos lineales o rotativos un dispositivo de retenciones que contiene una disposición periódica de zonas translúcidas y opacas de la misma longitud.
Aquí la invención se plantea el objetivo de mostrar un accionador rotativo, en el que el registro del ángulo de rotación se realiza de forma absoluta e igualmente sin contacto.
El objetivo se resuelve por las características de la reivindicación 1.
Realizaciones ventajosas están formuladas en las reivindicaciones dependientes.
La invención se basa en la idea de determinar la posición angular absoluta del accionador rotativo mediante un código en sensores que están dispuestos radialmente en un plano de la placa de circuitos impresos. La estructura mecánica es en este caso reducida puesto que puede prescindirse de un conductor de luz y/o un desvío de luz. Pueden suprimirse también costosos discos de codificación o barreras de luz bifurcada. También puede evitarse una placa de circuitos impresos por lo demás necesaria que aloja, por ejemplo, estos elemento constructivos adicionales.
El cuerpo o bien una parte del cuerpo del accionador rotativo se hace cargo preferiblemente de la codificación, ya que presenta para ello zonas correspondientes translúcidas y opacas. Dentro del accionador rotativo está dispuesta una fuente de luz que coopera con varios sensores. El número de las zonas translúcidas como también opacas, así como su longitud etc. depende del número de sensores que cooperan con la fuente de luz, desempeñando también un papel el número de retenciones a ajustar.
La invención se explica más detalladamente mediante un ejemplo de realización con dibujo.
Muestra:
Fig. 1 una vista a modo de croquis de un cuerpo de botón rotativo,
Fig. 2 representación de un accionador rotativo según el estado de la técnica,
Figura 3 un esquema de codificación mediante cinco sensores,
Figura 4 un esquema de codificación mediante cuatro sensores.
En la fig. 1 se representa a modo de croquis un cuerpo de accionador rotativo 1 del accionador rotativo 100 (fig. 2). El cuerpo 1 presenta en el lado de la circunferencia zonas translúcidas 2 así como zonas opacas 3 como anillo codificador. Dentro del cuerpo del accionador rotativo 1 está dispuesta una fuente de luz 4, un LED emisor, al que están montados de forma enfrentada cinco sensores 5 a 9, receptores. Estos elementos constructivos están colocados preferiblemente sobre una placa de circuitos impresos 10 correspondientes al accionador rotativo.
En la fig. 2 está representado en una representación simplificada el accionador rotativo 100 que está hecho de un botón rotativo 102 hueco, que coopera con una parte inferior de botón rotativo 103 y está montado en un parasol 104, por ejemplo, de un parasol frontal de un vehículo. El cuerpo del accionador rotativo 1 o anillo codificador según la fig. 1 puede ser aquí la parte inferior del botón rotativo 103.
El número de retenciones n máximas posibles se determina según:
siendo x el número de sensores.
El ángulo de rotación a se determina según:
siendo
Para un ángulo de rotación global de 360º se produce por consiguiente una retención según:
en el caso de 5 sensores de 33.
Las zonas 2 y 3 están concebidas de forma que con esta realización de 33 retenciones puede ajustarse el ángulo de rotación correspondiente, no teniendo las zonas 2, 3 la misma longitud. Una estructura semejante provoca que los sensores 5 a 9 al ajustar las retenciones se dirijan de forma diferente por el LED emisor 4. Una valoración de como se dirigen los sensores 5 a 9 por la fuente de luz 4 está representada en la fig. 3. A través de una unidad de valoración no representada más detalladamente luego se valoran estas señales (números decimales) de forma y manera convencionales. Las señales dan por consiguiente, junto a la información sobre la retención consignada, también información sobre el valor de ángulo a consignado, es decir, el valor para la determinación absoluta del ángulo de rotación en el accionador rotativo.
En el caso de una disposición adecuada de los sensores y de una zona de ángulo de rotación menor de 360º es posible realizar un código Gray. Un código Gray se destaca porque de una posición a otra posición sólo cambia respectivamente el estado de un sensor, según se representa en la fig. 4 y puede designarse como código deslizante.
Reivindicaciones:
1. Accionador rotativo (100) con un codificador óptico, presentando al menos un LED emisor (4) así como varios sensores receptores (5 a 9) que están dispuestos radialmente unos al lado de otros en un plano de la placa de circuitos impresos y orientados hacia los LEDs emisores (4) correspondientes, presentando una parte del cuerpo de accionador rotativo (1, 103) como anillo codificador a lo largo de la circunferencia zonas translucidas (2) y zonas opacas (3) que, al girar la parte del cuerpo de accionador rotativo (1, 103), se mueven entre los LEDs emisores (4) y los sensores receptores (5 a 9), por lo que en el caso de retenciones consignadas se producen señales para una determinación absoluta del ángulo de rotación, no teniendo la misma longitud las zonas (2, 3), caracterizado porque la longitud de las zonas translúcidas (2) y de las zonas opacas (3) depende del número (x) de sensores (5, 6, 7, 8, 9) que cooperan con la fuente de luz (4) y el número (X) de sensores (5, 6, 7, 8, 9) determina el número de retenciones (n) máximas posibles como potencia de dos, y de una posición de rotación a otra posición de rotación sólo cambia respectivamente el estado del sensor de forma que puede realizarse un código Gray.
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