KR101295100B1 - Cluster Speedometer and Method for Compensating Error thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 클러스터 속도계와 그 클러스터 속도계의 오차 보정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오토크루즈 컨트롤의 설정 속도와 실제 포인터가 지시하는 속도의 차이를 줄일 수 있는 속도계 구조와 보정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cluster speedometer and an error correction method of the cluster speedometer. More particularly, the present invention relates to a speedometer structure and a correction method capable of reducing the difference between the speed set by the auto cruise control and the speed indicated by the actual pointer.

본 발명에 따른 클러스터 속도계의 오차 보정방법은, 차량의 주행 중에 차속 신호가 주기적으로 클러스터 마이컴에 입력되는 경우에 그 입력되는 차속에 대응되는 포인터의 목표 회전각을 계산하는 단계와, 상기 목표 회전각만큼 회전시키기 위해 필요한 펄스수를 출력하여 스텝 모터를 작동시킴으로써 포인터를 차속에 대응하는 위치만큼 다이얼 플레이트 상에서 회전시키는 단계와, 상기 다이얼 플레이트 상에서 포인터의 실제 회전각을 검출하는 단계 및 상기 목표 회전각과 실제 회전각을 비교해서 오차를 연산하는 단계를 반복 수행하여 이루어지되;The error calibrating method of the cluster speedometer according to the present invention includes calculating a target rotation angle of a pointer corresponding to the input vehicle speed when a vehicle speed signal is periodically input to the cluster micom while the vehicle is running, and the target rotation angle. Rotating the pointer on the dial plate by a position corresponding to the vehicle speed by outputting the number of pulses necessary to rotate the motor by a step motor, detecting the actual rotation angle of the pointer on the dial plate, and the target rotation angle and actual By repeating the step of calculating the error by comparing the rotation angle;

상기 포인터의 목표 회전각 다음 계산단계에서 상기 이전에 연산된 오차를 피드백시켜 연산된 오차를 반영해서 목표 회전각을 계산하는 것을 특징으로 한다.The target rotation angle of the pointer is characterized in that to calculate the target rotation angle by reflecting the calculated error by feeding back the previously calculated error in the next calculation step.

클러스터 속도계, 폐루프, 오차 보정, 마그네틱 센서 Cluster Speedometer, Closed Loop, Error Compensation, Magnetic Sensors

Description

클러스터 속도계와 그 클러스터 속도계의 오차 보정방법{Cluster Speedometer and Method for Compensating Error thereof}Cluster Speedometer and Method for Compensating Error

본 발명은 클러스터 속도계와 그 클러스터 속도계의 오차 보정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오토크루즈 컨트롤의 설정 속도와 실제 포인터가 지시하는 속도의 차이를 줄일 수 있는 속도계 구조와 보정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cluster speedometer and an error correction method of the cluster speedometer. More particularly, the present invention relates to a speedometer structure and a correction method capable of reducing the difference between the speed set by the auto cruise control and the speed indicated by the actual pointer.

일반적으로, 자동차에 구비된 클러스터는 운전자에게 차량의 전반적인 주행상태, 즉 차량의 속도, 엔진회전수, 연료량, 각종 경보시스템 등을 시각적으로 알릴 수 있도록 하는 계기판이다.In general, the cluster provided in the vehicle is an instrument panel that can visually inform the driver of the overall driving state of the vehicle, that is, the speed of the vehicle, the engine speed, the fuel amount, and various alarm systems.

이와 같은 클러스터는 차량의 야간 주행시 이 클러스터에 설치된 LED를 이용하여 일정한 빛을 발산시킴에 따라 운전자는 야간에도 클러스터를 보고 차량의 주행상태를 파악할 수 있게 되는 것이다.Such a cluster emits a constant light by using the LEDs installed in the cluster during the night driving of the vehicle, so that the driver can check the driving state of the vehicle even at night.

특히, 운전자는 속도계에 나타난 포인터가 가리키는 속도를 통해 주행 속도를 파악할 수 있도록 되어 있는 바, 이는 운전자에게 자동차의 속도를 인지시켜주어 과속을 방지할 수 있도록 하는 매개 기능이 있다.In particular, the driver is able to determine the driving speed through the speed indicated by the pointer indicated on the speedometer, which has an intermediary function that makes the driver aware of the speed of the car to prevent overspeed.

이와 같은 속도계는 도 1에 도시된 바와 같이 기본적으로 계기 패널의 다이 얼 플레이트(1) 상에 속도 눈금(3) 및 문자가 인쇄된 상태에서 포인터(2)가 회전하여 현재의 정보 즉, 차속을 지시하도록 한다.As shown in FIG. 1, the speedometer basically rotates the pointer 2 while the speed scale 3 and the characters are printed on the dial plate 1 of the instrument panel, thereby providing the current information, that is, the vehicle speed. Instruct.

상기 포인터(2)는 계기패널 하부에 구비되는 스텝 모터(5)에 의해 회전 구동되며, 스텝 모터(5)는 클러스터 마이컴(6)을 통해 입력된 전기적인 신호에 구동이 이루어진다.The pointer 2 is rotationally driven by the step motor 5 provided under the instrument panel, and the step motor 5 is driven by an electrical signal input through the cluster microcomputer 6.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 클러스터 마이컴(6)은 차속 신호를 입력받아 차속 입력값의 대응 위치에 포인터(2)가 지시하도록 스텝 모터(5)를 제어한다.That is, as shown in FIG. 2, the cluster micom 6 receives the vehicle speed signal and controls the step motor 5 so that the pointer 2 instructs the corresponding position of the vehicle speed input value.

상기 클러스터 속도계(10)의 입력 및 출력 특성은 클러스터의 메모리(EEPROM)에 저장되며, 클러스터 마이컴(6)은 메모리에 저장된 차속 신호에 따라 펄스수를 계산하고 그 계산된 스텝 펄스를 스텝 모터(5)에 생성 출력하여 포인터(2)가 속도에 대응하는 위치만큼 회전시킨다.The input and output characteristics of the cluster tachometer 10 are stored in a memory (EEPROM) of the cluster, and the cluster micom 6 calculates the number of pulses according to the vehicle speed signal stored in the memory and converts the calculated step pulses into the step motor 5. And the pointer 2 is rotated by the position corresponding to the speed.

상기 메모리에 저장된 차속에 대응되는 펄스수에 따라 스텝 모터(5)가 제어된다.The step motor 5 is controlled in accordance with the number of pulses corresponding to the vehicle speed stored in the memory.

이와 같이 종래 클러스터 속도계(10)에 적용된 제어시스템은 클러스터 마이컴(6)에 의해 스텝 모터(5)를 제어하여 포인터(2)를 해당 속도만큼 회전시킬 수 있으나, 개루프(OPEN LOOP)를 형성하고 있기 때문에 클러스터 마이컴(6)은 포인터(5)가 정확히 해당 속도를 가리키고 있는지 알 수 없다.As such, the control system applied to the conventional cluster tachometer 10 may control the step motor 5 by the cluster micom 6 to rotate the pointer 2 by the corresponding speed, but forms an open loop. Because of this, the cluster micom 6 cannot know whether the pointer 5 is pointing exactly at that speed.

또한, 스텝 모터(5)에 연결된 포인터(2)와 일정속도 단위로 차속이 표시된 다이얼 플레이트(1) 간의 조립 공차로 인하여 속도계(10) 지시 오차가 발생하고, 이런 오차 발생으로 오토크루즈 컨트롤의 설정 속도와 실제 포인터가 지시하는 속 도 사이에 차이가 발생하여 소비자의 불만을 초래하는 문제점이 있었다.In addition, due to the assembly tolerance between the pointer 2 connected to the step motor 5 and the dial plate 1 in which the vehicle speed is displayed in the unit of constant speed, an error indicating the speedometer 10 is generated. There was a problem that caused a dissatisfaction between the speed and the speed indicated by the actual pointer, causing consumer dissatisfaction.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 클러스터 속도계에 폐루프 제어시스템을 적용하여 차속 신호에 대한 속도계 포인터 지시 오차를 줄일 수 있는 클러스터 속도계와 그 클러스터 속도계의 오차 보정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a cluster speedometer and an error correction method of the cluster speedometer by applying a closed loop control system to the cluster speedometer. There is a purpose.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 클러스터 속도계는, 일정각도 단위로 속도 눈금이 방사상으로 인쇄되고, 그 각각의 속도 눈금에 차속이 소정속도 단위로 인쇄되는 다이얼 플레이트와, 클러스터 마이컴에서 출력되는 스텝 펄스수만큼 작동하는 스텝 모터에 의해 회전하여, 다이얼 플레이트 상에 차속에 대응되는 속도를 지시하는 포인터로 이루어지는 클러스터 속도계에 있어서;The cluster speedometer according to the present invention for achieving the above object is a dial plate which is radially printed on the speed scale in a predetermined angle unit, the vehicle speed is printed in a predetermined speed unit on each speed scale, and output from the cluster micom A cluster speedometer comprising a pointer which rotates by a step motor operating by the number of step pulses and indicates a speed corresponding to a vehicle speed on a dial plate;

상기 다이얼 플레이트에 인쇄된 속도 눈금에 자성체 성분이 포함되고, 상기 포인터 하단부에 상기 속도 눈금에 포함된 자성을 감지하는 마그네틱 센서가 장착되는 것을 특징으로 한다.A magnetic component is included in the speed scale printed on the dial plate, and a magnetic sensor for detecting the magnetism included in the speed scale is mounted at the lower end of the pointer.

또한, 본 발명에 따른 클러스터 속도계의 오차 보정방법은, 차량의 주행 중에 차속 신호가 주기적으로 클러스터 마이컴에 입력되는 경우에 그 입력되는 차속에 대응되는 포인터의 목표 회전각을 계산하는 단계와, 상기 목표 회전각만큼 회전시키기 위해 필요한 펄스수를 출력하여 스텝 모터를 작동시킴으로써 포인터를 차속 에 대응하는 위치만큼 다이얼 플레이트 상에서 회전시키는 단계와, 상기 다이얼 플레이트 상에서 포인터의 실제 회전각을 검출하는 단계 및 상기 목표 회전각과 실제 회전각을 비교해서 오차를 연산하는 단계를 반복 수행하여 이루어지되;In addition, the error correction method of the cluster speedometer according to the present invention, the step of calculating the target rotation angle of the pointer corresponding to the input vehicle speed when the vehicle speed signal is periodically input to the cluster micom while the vehicle is running, and the target Outputting the number of pulses required to rotate by the rotation angle to operate the step motor to rotate the pointer on the dial plate by a position corresponding to the vehicle speed, detecting the actual rotation angle of the pointer on the dial plate, and the target rotation. By repeating the step of calculating the error by comparing the angle and the actual rotation angle;

상기 포인터의 목표 회전각 다음 계산단계에서 상기 이전에 연산된 오차를 피드백시켜 연산된 오차를 반영해서 목표 회전각을 계산하는 것을 특징으로 한다.The target rotation angle of the pointer is characterized in that to calculate the target rotation angle by reflecting the calculated error by feeding back the previously calculated error in the next calculation step.

상술한 본 발 발명에 따른 과제 해결 수단에 의하면, 포인터의 실제 회전각과 포인터의 목표 회전각 사이의 오차를 연산하여 피드백함으로써 차속 신호에 대한 속도계의 포인터 지시 오차를 이상적으로 줄일 수 있다.According to the problem solving means according to the present invention described above, by calculating and feeding back an error between the actual rotation angle of the pointer and the target rotation angle of the pointer, it is possible to ideally reduce the pointer indication error of the speedometer for the vehicle speed signal.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 클러스터 속도계 오차 보정방법의 순서도이다.3 is a flowchart of a cluster speedometer error correction method according to the present invention.

이하에서 종래기술에 사용된 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도번을 부여하여 설명한다.Hereinafter, the same components used in the prior art will be described with the same reference numerals.

차량의 주행중에 차속 신호는 주기적으로 클러스터 마이컴(6)에 입력되고(S302), 차속 신호가 입력되는 경우에 클러스터 마이컴(6)은 그 입력되는 차속에 대응되는 포인터(2)의 목표 회전각을 계산한다(S304).The vehicle speed signal is periodically input to the cluster micom 6 while the vehicle is running (S302), and when the vehicle speed signal is input, the cluster micom 6 sets the target rotation angle of the pointer 2 corresponding to the input vehicle speed. Calculate (S304).

계속하여 클러스터 마이컴(6)은 그 목표 회전각만큼 회전시키기 위해 필요한 스텝 모터(5)의 펄스수를 계산하고 그 계산된 스텝 펄스를 출력하여 스텝 모터(5) 를 작동시킴으로써 포인터(2)를 차속에 대응하는 위치만큼 다이얼 플레이트(1) 상에서 회전시킨다(S306).Subsequently, the cluster microcomputer 6 calculates the number of pulses of the step motor 5 necessary to rotate the target rotation angle, outputs the calculated step pulses, and operates the step motor 5 to drive the pointer 2 to the vehicle speed. It rotates on the dial plate 1 by a position corresponding to (S306).

그리고 다이얼 플레이트(1) 상에서 포인터(2)의 실제 회전각을 검출하여(S308), 입력치인 목표 회전각과 비교해서 오차를 연산하고 연산된 오차를 피드백시킨다(S310).The actual rotation angle of the pointer 2 is detected on the dial plate 1 (S308), an error is calculated by comparing with the target rotation angle which is an input value, and the calculated error is fed back (S310).

즉, 클러스터 마이컴(6)은 주기적으로 입력되는 차속에 대응하는 포인터(2)의 목표 회전각을 반복하여 계산하는 바, 이 단계에서 연산된 오차를 반영하여 목표 회전각을 계산하게 된다(S312).That is, the cluster microcomputer 6 repeatedly calculates the target rotation angle of the pointer 2 corresponding to the vehicle speed input periodically, and calculates the target rotation angle by reflecting the error calculated in this step (S312). .

예를 들어 차량의 속도가 60km/h로 입력되는 경우에 계산된 포인터(2)의 목표 회전각이 60°이고 이 목표 회전각에 따라 스텝 모터(5)를 제어하여 다이얼 플레이트(1) 상에서 포인터(2)가 회전한 실제 회전각이 65°로 감지되었다고 가정하면, 목표 회전각과 실제 회전각의 오차는 +5°가 된다.For example, when the speed of the vehicle is input at 60 km / h, the calculated target rotation angle of the pointer 2 is 60 °, and the step motor 5 is controlled according to the target rotation angle to control the pointer on the dial plate 1. Assuming that the actual rotation angle rotated by (2) is detected as 65 °, the error between the target rotation angle and the actual rotation angle becomes + 5 °.

본 발명에서는 이후 입력되는 차량의 속도가 60km/h인 경우에 목표 회전각을 계산하는 S312단계에서 목표 회전각을 60°로 하지 않고 상기 +5°오차를 반영해서 56°정도로 수정하여 계산하게 된다.In the present invention, when the speed of the vehicle to be input after 60km / h in step S312 to calculate the target rotation angle is calculated by modifying to 56 ° reflecting the +5 ° error without reflecting the target rotation angle of 60 ° .

이러한 단계를 반복 수행하여 목표 회전각과 실제 회전각의 오차를 보정함으로써 오토크루즈 컨트롤의 설정 속도와 실제 포인터(2)가 지시하는 속도 사이에 발생하는 차이를 없앨 수 있다.By repeating these steps, the difference between the target rotation angle and the actual rotation angle can be corrected to eliminate the difference between the speed set by the auto cruise control and the speed indicated by the actual pointer 2.

도 4는 본 발명에 따른 클러스터 속도계의 구조를 나타내는 도면으로서, 포인터(2)의 실제 회전각을 감지하기 위한 것이다.4 is a view showing the structure of the cluster speedometer according to the present invention, for detecting the actual rotation angle of the pointer 2.

도 1의 클러스터 지시계(10)에서 다이얼 플레이트(10) 상에는 일정각도 단위로 속도 눈금(3)이 방사상으로 인쇄되고, 그 각각의 속도 눈금(3)에는 차속이 소정속도 단위(예를 들어 20km/h)로 인쇄된다.In the cluster indicator 10 of FIG. 1, the speed scale 3 is radially printed on the dial plate 10 at regular angle units, and the speed of the vehicle is set to a predetermined speed unit (for example, 20 km / s). h) is printed.

본 발명에서는 상기 속도 눈금(3)의 인쇄시 인쇄 성분에 자성체 성분을 혼합해서 인쇄함으로써 다이얼 플레이트(1) 상에 눈에 보이지 않는 지문을 기록한다.In the present invention, an invisible fingerprint is recorded on the dial plate 1 by mixing and printing a magnetic component with a printing component when printing the speed scale 3.

그리고 스텝 모터(5)에 연결되어 스텝 모터(5)의 펄스수만큼 회전하여 차속을 지시하는 포인터(2) 하단부에는 마그네틱 센서(4)가 장착된다.The magnetic sensor 4 is mounted at the lower end of the pointer 2 connected to the step motor 5 to instruct the vehicle speed by rotating by the number of pulses of the step motor 5.

이에 따라 포인터(2)가 다이얼 플레이트(1) 상을 회전할 때 마그네틱 센서(4)가 상기 속도 눈금에 섞인 자성체 성분을 감지하여 이 감지 신호를 클러스터 마이컴(6)에 입력하면, 클러스터 마이컴(6)은 스텝 모터(5)에 출력되는 펄스수와 연관하여 회전 각도를 검출하게 된다.Accordingly, when the pointer 2 rotates on the dial plate 1, when the magnetic sensor 4 detects the magnetic component mixed with the speed scale and inputs the detection signal to the cluster micom 6, the cluster micom 6 ) Detects the rotation angle in association with the number of pulses output to the step motor 5.

예를 들어 속도 눈금(3)이 20°단위로 다이얼 플레이트(1) 상에 인쇄되고 스텝 모터(5)에 출력되는 펄스수 1에 스텝 모터(5)가 포인터(2)를 2°씩 회전시킨다고 가정한 경우에, 펄스수가 19펄스 출력될 때 마그네틱 센서(4)가 속도 눈금(3)을 감지하여 감지 신호를 입력하면 클러스터 마이컴(6)은 포인터(2)의 실제 회전각을 40°로 검출하게 된다.For example, the speed scale 3 is printed on the dial plate 1 in units of 20 ° and the step motor 5 rotates the pointer 2 by 2 ° at the number of pulses 1 output to the step motor 5. In the assumption, when the number of pulses is output 19 pulses, the magnetic sensor 4 detects the speed scale 3 and inputs a detection signal, and the cluster microcomputer 6 detects the actual rotation angle of the pointer 2 at 40 °. Done.

본 발명은 포인터가 가리키는 속도를 통해 주행 속도를 파악할 수 있는 클러스터 속도계에서 차속 신호에 대한 포인터의 지시 오차를 이상적으로 줄일 수 있는데 매우 유용하다.The present invention is very useful for ideally reducing a pointer error of a pointer to a vehicle speed signal in a cluster speedometer capable of identifying a traveling speed through a speed indicated by a pointer.

도 1은 일반적인 차량 속도계를 나타내는 도면,1 is a view showing a typical vehicle speedometer,

도 2는 종래 클러스터 속도계에 적용된 제어시스템의 블록도,2 is a block diagram of a control system applied to a conventional cluster tachometer;

도 3은 본 발명에 따른 클러스터 속도계 오차 보정방법의 순서도,3 is a flowchart of a cluster speedometer error correction method according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 클러스터 속도계의 구조를 나타내는 도면.4 shows the structure of a cluster tachometer according to the present invention;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1: 다이얼 플레이트 2: 포인터1: dial plate 2: pointer

3: 속도 눈금 4: 마그네틱 센서3: speed scale 4: magnetic sensor

5: 스텝 모터 6: 클러스터 마이컴5: step motor 6: cluster microcomputer

10: 클러스터 지시계 10: Cluster indicator

Claims (3)

일정각도 단위로 속도 눈금이 방사상으로 인쇄되고, 그 각각의 속도 눈금에 차속이 소정속도 단위로 인쇄되는 다이얼 플레이트와, 클러스터 마이컴에서 출력되는 스텝 펄스수만큼 작동하는 스텝 모터에 의해 회전하여, 다이얼 플레이트 상에 차속에 대응되는 속도를 지시하는 포인터로 이루어지는 클러스터 속도계에 있어서;The dial plate is rotated by a dial plate which radially prints the speed scale in a predetermined angle unit, and the vehicle speed is printed in the predetermined speed unit on each speed scale, and by a step motor which is operated by the number of step pulses output from the cluster micom. A cluster speedometer comprising: a pointer for indicating a speed corresponding to a vehicle speed on a phase; 상기 다이얼 플레이트에 인쇄된 속도 눈금에 자성체 성분이 포함되고, 상기 포인터 하단부에 상기 속도 눈금에 포함된 자성을 감지하는 마그네틱 센서가 장착되는 것을 특징으로 하는 클러스터 속도계.Magnetic speed component is included in the speed scale printed on the dial plate, the cluster speedometer, characterized in that the magnetic sensor for sensing the magnetism included in the speed scale at the lower end of the pointer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마그네틱 센서가 속도 눈금의 자성을 감지하여 감지 신호를 클러스터 마이컴에 입력하는 경우에, 상기 클러스터 마이컴은 스텝 모터에 출력되는 펄스수와 연관하여 포인터의 실제 회전각을 검출하는 것을 특징으로 하는 클러스터 속도계.When the magnetic sensor detects the magnetism of the speed scale and inputs a detection signal to the cluster micom, the cluster micom detects the actual rotation angle of the pointer in association with the number of pulses output to the step motor. . 차량의 주행 중에 차속 신호가 주기적으로 클러스터 마이컴에 입력되는 경우에 그 입력되는 차속에 대응되는 포인터의 목표 회전각을 계산하는 단계와, 상기 목표 회전각만큼 회전시키기 위해 필요한 펄스수를 출력하여 스텝 모터를 작동시킴으로써 포인터를 차속에 대응하는 위치만큼 다이얼 플레이트 상에서 회전시키는 단계와, 상기 다이얼 플레이트 상에서 포인터의 실제 회전각을 검출하는 단계 및 상기 목표 회전각과 실제 회전각을 비교해서 오차를 연산하는 단계를 반복 수행하여 이루어지되;Calculating a target rotation angle of a pointer corresponding to the input vehicle speed when the vehicle speed signal is periodically input to the cluster microcomputer while the vehicle is running, and outputting the number of pulses required to rotate the target rotation angle by the step motor Rotating the pointer on the dial plate by a position corresponding to the vehicle speed by operating the controller, detecting the actual rotation angle of the pointer on the dial plate, and comparing the target rotation angle with the actual rotation angle to calculate an error. Done by doing; 상기 포인터의 목표 회전각 다음 계산단계에서 상기 오차 연산 단계에서 연산된 오차를 피드백시켜 연산된 오차를 반영해서 목표 회전각을 계산하는 것을 특징으로 하는 클러스터 속도계의 오차 보정방법.The target rotation angle of the pointer in the next calculation step, the error calculated in the step of calculating the error by calculating the target rotation angle by reflecting the error calculated by calculating the error.
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JP2006500554A (en) 2002-08-03 2006-01-05 ジョン マックギャヴィガン リミテッド Display device

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