用于换挡杆的位置检测设备和挡位选择设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于车辆的换挡杆(100)的位置检测设备(102)，其中，位置检测设备(102)具有发光段(306)，这个发光段由光源、光导体(106)和光传感器构成，其中，发光段构造用于将来自光源的光依据换挡杆(100)的位置引导至光传感器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于换挡杆的位置检测设备和挡位选择设备
本专利技术涉及一种用于车辆的换挡杆的位置检测设备和挡位选择设备。
技术介绍
在车辆的换挡杆中，可以在使用霍尔传感器的情况下完成位置检测，霍尔传感器检测换挡杆的永磁体的磁场。
技术实现思路
在这个背景下，本专利技术根据独立权利要求提供了一种用于换挡杆的更好的位置检测设备和一种用于车辆的更好的挡位选择设备。有利的设计方案由从属权利要求和随后的描述中得出。介绍了一种用于车辆的换挡杆的位置检测设备，其中，位置检测设备具有发光段，这个发光段由光源、光导体和光传感器构成，其中，发光段构造用于将来自光源的光依据换挡杆的位置引导给光传感器。换挡杆可以理解为用于选择车辆传动机构的变速级的换挡杆。光源例如可以是光发射二极管。光传感器例如可以是光电晶体管。光导体可以是基本上透明的。耦入的光可以在光导体中通过全反射在光导体内被引导。通过无光泽的表面可以使得来自光导体的光退耦。发光段可以由于换挡杆的位置变化具有光学变化。在在此介绍的方案中，光，尤其是红外光用于识别换挡杆的位置。光可以在狭窄的空间内具有大的强度波动，由此可以实现各个位置之间的清晰的界限。光学位置检测能够有利地在不触碰的情况下实施。基于光的位置检测相对于反映电信号中的磁场强度的霍尔传感器提供了优点。因为磁场与相对永磁体的距离有关，所以信号具有递进式的变化过程。为了识别出位置，因此执行极限值区分。这在基于光的位置检测中没有必要。光导体可以布置成能够与光源和光传感器相对运动。以这种方式，光导体可以响应于换挡杆的运动地实施与光源和光传感器的相对运动。一般而言，发光段的至少其中一个元件可以布置成相对于发光段的其他两个元件可运动。发光段的至少其中一个元件可以与换挡杆耦联，从而完成在换挡杆运动时的相对运动。位置检测设备可以具有至少一个由光源、光导体和光传感器构成的另外的发光段，其中，另外的发光段构造用于将来自光源的光依据换挡杆的位置引导至光传感器。这些发光段的电信号可以具有能够明确地配属于每个位置的信号模式。通过第二发光段可以完成对这个位置的明确的配属。另外的发光段可以包括和该发光段一样的光源或者一样的光传感器。通过重复利用可以减小位置检测设备的系统复杂度。光导体可以布置在光源和光传感器之间。光导体可以与换挡杆机械地耦联。由此使得位置检测设备的电组件是相对壳体固定的。因此可以省去柔软的电连接。光导体在发光段的区域内可以具有带有第一透射特性的第一透射区域和至少一个带有第二透射特性的第二透射区域。在换挡杆的第一位置中，第一透射区域可以布置在光源和光传感器之间。在换挡杆的第二位置中，第二透射区域可以布置在光源和光传感器之间。通过不同的光学特性，在第一位置中，光可以例如以高强度落到光传感器上，而在第二位置中以低强度落到光传感器上。由此能够明确地区分这些位置。光导体在发光段的区域内可以具有带有第一透射特性的第三透射区域和带有第二透射特性的第四透射区域。在换挡杆的第三位置中，第三透射区域可以布置在光源和光传感器之间。在换挡杆的第四位置中，第四透射区域可以布置在光源和光传感器之间。通过多个透射区域可以区分大量信号模式。第一透射区域、第二透射区域、第三透射区域和第四透射区域可以布置成四边形。通过四边形可以检测换挡杆的两个运动轴线。光导体在发光段的区域内可以具有至少一个带有另一种透射特性的另外的透射区域。在换挡杆的另一位置中，另外的透射区域可以布置在光源和光传感器之间。另外的透射区域可以布置在第一透射区域和第二透射区域之间。通过三个不同的光学特性可以在每个发光段中可靠地识别出至少三个位置。这些透射区域可以以矩阵的形式布置在光导体上。通过在行和列中的矩阵形式可以检测大量位置。设备可以是电器件，它处理电信号，例如传感器信号，并且依据它们输出控制信号。设备可以具有一个或者多个合适的接口，这些接口可以按照硬件和/或按照软件构造。在按照硬件的构造方案中，这些接口例如可以是集成电路的一部分，在集成电路中实现设备的功能。这些接口也可以是专用集成电路，或者至少部分地由离散的结构元件构成。在按照软件的构造方案中，接口可以是软件模块，其例如在微控制器上，在其他的软件模块旁存在。用于车辆的挡位选择设备根据实施方式具有换挡杆和提到的与换挡杆耦联的位置检测设备。在使用位置检测设备的情况下，可以识别出换挡杆的位置。附图说明借助附图示例性地详尽地阐述了本专利技术。其中：图1示出了根据本专利技术的实施例的具有位置检测设备的换挡杆的图示；图2示出了根据本专利技术的实施例的与换挡杆机械耦联的光导体的图示；图3示出了根据本专利技术的实施例的电路的图示；图4示出了根据本专利技术的实施例的位置检测设备的图示；以及图5示出了根据本专利技术的实施例的不同的可检测的位置的矩阵图。在下面对本专利技术的优选实施例的描述中，为在不同的图中所示的和作用类似的元件使用相同的或者类似的附图标记，其中，没有对这些元件进行重复描述。具体实施方式图1示出了根据本专利技术的实施例的具有位置检测设备102的换挡杆100的图示。换挡杆100是用于车辆的挡位选择设备104的构成部分。换挡杆100经由球窝关节可沿两个轴线运动地支承在挡位选择设备104中。位置检测设备102是挡位选择设备104的构成部分。位置检测设备102构造用于将换挡杆100的运动反映到电信号中。为此，位置检测设备102具有发光段，这个发光段从光源穿过光导体106延伸到光传感器。光源和光传感器相对于光导体106可运动地实施。在所示实施例中，光导体106可沿两个轴线运动地支承在挡位选择设备104的壳体108中。光导体106机械地与换挡杆100耦联，从而使换挡杆100的运动传递给光导体106。光源和光传感器是与挡位选择设备104的壳体108相连的电路110的构成部分。光导体106在这里实施为透明的、片式的、由塑料，例如由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构成的构件，这个构件具有缺口112作为用于换挡杆100的容纳部。光导体106具有光学编码系统，这个光学编码系统构造用于依据光导体106与电路110的相对位置将光从光源导向光传感器。换句话说，光导体106具有与位置相关的透射特征。光传感器由此接收与位置相关的光强度。光强度被检测到，并且因此反映出光导体106和与光导体106耦联的换挡杆100的位置。图2示出了根据本专利技术的实施例的与换挡杆100机械地耦联的光导体106的图示。换挡杆100和光导体106基本上相应于在图1中所示的构件。与图1不同地，为了不遮盖住光导体106，在此未示出电路。光导体106在表面上具有几个区域200、202、204，它们具有不同的透射特性。例如，这些区域200、202、204具有不同的透光性、不同的折射率和/或不同的结构。依据光导体106的位置，这些区域200、202、204布置在发光段中。在第一区域200中，光导体106是明亮地抛光的。在第二区域202中，光导体106具有切口或缺口。在第三区域204中，光导体106具有糙化的表面或腐蚀结构。在实施例中，这些区域200、202、204布置成两个分组206、208。第一分组206在此配属于第一发光段。第二分组208配属于第二发光段。区域200、202、204不同地布置在这些分组206、208中。由此，在第一发光段和第二发光段中，在光导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于车辆的换挡杆(100)的位置检测设备(102)，其中，所述位置检测设备(102)具有发光段(306)，所述发光段由光源(300)、光导体(106)和光传感器(304)构成，其中，所述发光段(306)构造用于将来自光源(300)的光依据换挡杆(100)的位置引导至光传感器(304)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.10 DE 102015224906.91.用于车辆的换挡杆(100)的位置检测设备(102)，其中，所述位置检测设备(102)具有发光段(306)，所述发光段由光源(300)、光导体(106)和光传感器(304)构成，其中，所述发光段(306)构造用于将来自光源(300)的光依据换挡杆(100)的位置引导至光传感器(304)。2.根据权利要求1所述的位置检测设备(102)，其中，所述光导体(106)布置成能够与光源(300)和光传感器(304)相对运动。3.根据以上权利要求中任一项所述的位置检测设备(102)，其具有至少一个由光源(302)、光导体(106)和光传感器(304)构成另外的发光段(308)，其中，所述另外的发光段(308)构造用于将来自光源(302)的光依据换挡杆(100)的位置引导至光传感器(304)。4.根据权利要求3所述的位置检测设备(102)，其中，所述另外的发光段(308)包括和发光段(306)一样的光源(408)或者一样的光传感器(304)。5.根据以上权利要求中任一项所述的位置检测设备(102)，其中，所述光导体(106)布置在光源(300)和光传感器(304)之间，并且与换挡杆(100)机械地耦联。6.根据以上权利要求中任一项所述的位置检测设备(102)，其中，所述光导体(106)在发光段(306、308)的区域内具有带有第一透射特性的第一透射区域(200)和至少一个带有第二透射特性的第二透射区域(202)，其中，在换挡杆(100)的第一位置中，所述第一透射区域(200)布置在光源(300)和光传感器(304)之间，并且在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·基里连科，约阿希姆·施普拉特，
申请(专利权)人：ZF腓德烈斯哈芬股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE