CN102431492B - 制动踏板的具有停车灯开关功能的位移诊断传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制动踏板的具有停车灯开关功能的位移诊断传感器。根据本发明，一个传感器同时执行停车灯开关功能和诊断制动踏板的旋转位移的功能，从而节约制造成本且减轻重量。

Description

制动踏板的具有停车灯开关功能的位移诊断传感器

相关申请的交叉引用

 本申请要求于2010年9月6日提交的韩国专利申请编号No.10-2010-0086839的优先权，该申请的全部内容通过参考的目的在此并入。

技术领域

本申请涉及一种制动踏板的具有停车灯开关功能的位移诊断传感器。

背景技术

通常，在车辆后部安装通过警告后面的驾驶员注意来辅助安全驾驶的停车灯（也称为“刹车灯”），因此停车灯被构造成通过当车辆驾驶员压下制动踏板时操作停车灯开关而开启。

此外，最近几年中，车辆的制动安全的识别逐渐变得重要，另外设置诊断制动踏板位移的传感器，因此当驾驶员压下制动踏板时，制动踏板的位移诊断将驾驶员的制动意愿作为电信号立即传递到车辆的制动系统，从而最大化车辆的制动安全性能。

然而，在根据现有技术的车辆中，与制动踏板的操作互锁的停车灯开关和位移诊断传感器被分离地设置，因而，制造成本和重量增加，此外应该保留另外的安装空间。

本发明背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明一般背景的理解，不应该作为该信息形成本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的建议。

发明内容

本发明已经做出努力以提供一种制动踏板的具有停车灯开关功能的位移诊断传感器，其能够节约制造成本和减轻重量，且有效保留安装空间。

本发明的示范性实施例提供一种制动踏板的位移诊断传感器，包括：传感器外壳，所述传感器外壳具有带有终端的连接器，且被固定到踏板安装支架的一侧；永磁体，所述永磁体一体地接合到磁体壳的面对所述传感器外壳的一侧的中央，同时所述磁体壳被可旋转地结合到所述传感器外壳的一侧；传感器杆，当制动踏板旋转时所述传感器杆使所述磁体壳关于其轴线旋转，同时所述传感器杆的一端一体地接合到所述磁体壳的另一侧的中央且其另一端被连接到可旋转地结合到所述踏板安装支架的所述制动踏板；印刷电路板，所述印刷电路板被固定和结合到所述传感器外壳的所述另一侧，和霍尔元件，所述霍尔元件在与所述永磁体间隔开的状态下被固定到所述印刷电路板的面对所述永磁体的位置，并且当所述永磁体旋转时产生与由所述永磁体产生的磁场相应的电流且将与所述磁场相应的电流经由所述终端施加到控制器，其中所述控制器将从所述霍尔元件施加的电流转换成与所述制动踏板的旋转位移量相应的电信号，并且输出该相应的电信号，同时当所述转换的电信号的值等于或大于预先设定的设定值时输出用于开启安装在车辆中的停车灯的控制信号，并且当所述转换的电信号的值小于所述设定值时输出用于关闭所述停车灯的控制信号。

根据本发明的示范性实施例，一个传感器能够同时执行停车灯开关的功能和诊断制动踏板的旋转位移的功能，以便节约制造成本和减轻重量，且有效保留安装空间。

本发明的方法和设备具有其它特征和优势，这些特征和优势从合并于此的附图和本发明的以下详细描述中显而易见和更详细地阐述，附图和详细描述一起说明本发明的特定的原理。

附图说明

图1是示出传感器与根据本发明的示范性实施例的制动踏板结合的状态的透视图。

图2和3是根据本发明的示范性实施例的传感器的分解透视图。

图4至10是用于描述根据本发明的示范性实施例的传感器的构成部件的图。

图11和12是用于描述根据本发明的示范性实施例的传感器根据永磁体的旋转状态的操作处理。

应该理解附图不必要按比例绘制，呈现某种程度上简化的说明本发明的基本原理的各种特征的表示。如这里公开的本发明的具体设计特征包括通过特别意图应用和使用环境部分确定的例如具体尺寸、定向、位置和形状。

在多个图中，贯穿附图的几个图，附图标记表示本发明的相同或等价部分。

具体实施方式

将对本发明的各实施例做出详细参考，其示例被在附图中示出且在以下描述。虽然本发明将结合示范性实施例描述，应该理解本描述不打算将本发明限制于那些示范性实施例。相反，本发明打算覆盖不仅示范性实施例，而且覆盖可包括在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种选择、变型、等价物和其它实施例。

下文中，将参考附图详细描述本发明的示范性实施例。

如图1至11所示，根据本发明示范性实施例的制动踏板的位移诊断传感器包括传感器外壳1、永磁体7、传感器杆11、印刷电路板（PCB）13和霍尔元件15，该传感器外壳1具有带有终端1a的连接器1b且被固定到踏板安装支架3的一个表面；该永磁体7一体结合到磁体壳5的面对传感器外壳1的一侧的中央，同时磁体壳5被可旋转地结合到传感器外壳1的一侧；当制动踏板9旋转时传感器杆11使磁体壳5关于其轴线旋转，同时传感器杆的一端一体地结合到磁体壳5的另一侧且其另一端被连接到可旋转地结合到踏板安装支架3的制动踏板9；印刷电路板13被固定且结合到传感器外壳1的另一侧；霍尔元件15在与永磁体7间隔开的状态下被固定到印刷电路板13的面对永磁体7的位置，且检测当永磁体旋转时由永磁体7产生的磁场的强度且产生与该强度相应的电流。

这里，踏板安装支架3被固定到车体，处于驾驶员座椅下方。

传感器支架17被固定且结合到踏板安装支架3的一个表面且传感器外壳1经由螺钉19和螺母21被固定且结合到传感器支架17。因此，结合孔1c被形成在传感器外壳1中且外壳衬套23被插入结合孔1c中。螺钉19穿过外壳衬套23且之后与螺母21结合，结果，传感器外壳1被插入传感器支架17中。

另外，霍尔元件15与印刷电路板13电连接。印刷电路板13与设置在传感器外壳1中的终端1a电连接。终端1a与接收由霍尔元件15产生的电流的电信号的控制器（未示出）电连接以输出用于控制停车灯的开关操作的信号且判断制动踏板9的旋转位移量以输出与该位移相应的电信号。

此外，永磁体7具有圆盘形状，其中N极和S极以180度的间隔分离。

在传感器外壳1的一侧形成磁体壳5自转地插入其中的壳沟槽1d，在壳沟槽1d的中央形成磁体壳5的与永磁体7结合的部分可旋转地插入其中的中央沟槽1e，外壳盖25被可拆除地结合到传感器外壳1的另一侧以保护印刷电路板13。

磁体壳5包括圆盘部5a、磁体结合突出部5c和杆结合突出部5e，该圆盘部5a被可旋转地插入传感器外壳1的壳沟槽1d中；该磁体结合突出部5c从圆盘部5a一侧的中央突出以可旋转地插入中央沟槽1e且具有被形成在其前表面的永磁体7被插入和固定于其中的磁体沟槽5b；杆结合突出部5e从圆盘部5a的另一侧的中央突出且具有杆沟槽5d，传感器杆11的一端将被插入该杆沟槽5d且与其一体结合。

此外，根据本发明的示范性实施例的传感器还包括壳盖27和在磁体壳5和壳盖27之间的空间中的回位弹簧29，该壳盖27通过被固定和结合到传感器外壳1以便密封传感器外壳1的壳沟槽1d而防止磁体壳5与壳沟槽1d分离；当磁体壳5自转时回位弹簧29提供恢复力，同时回位弹簧29的两端分别固定到磁体壳5和壳盖27。

这里，弹簧悬置突出部5f和27a被分别一体地形成在磁体壳5和壳盖27中，从而作为螺旋弹簧的回位弹簧29的两端被分别悬置且与磁体壳5和壳盖27结合。

另外，壳突出部5g在磁体壳5的外周上一体地朝壳盖27突出以便控制磁体壳5的旋转角度，并且由壳突出部5g插入且沿着壳突出部5g的旋转半径切入预定角度范围以限制壳突出部5g的旋转的旋转限制沟槽27b被一体地形成在壳盖27的外周上。

传感器杆11包括直线型连杆11a、壳结合突出部11b和踏板连接突出部11c，其中该壳结合突出部11b在连杆11a的一端在垂直方向上弯曲且被插入将经由花键结合与杆结合突出部5e一体结合的磁体壳5的杆沟槽5d；该踏板连接突出部11c在连杆11a的另一端垂直弯曲以朝着与壳结合突出部11b相反的方向，且与制动踏板9连接。

其间，踏板管31被一体地结合到制动踏板9的上端且踏板管31经由螺钉33和螺母35可旋转地结合到踏板安装支架3。

管衬套37被结合到踏板管31的两端，从而防止踏板管31与螺钉33和螺母35干涉。

结果，当驾驶员压下制动踏板9时，在与螺钉33接合的踏板管31旋转时制动踏板9向前旋转，且当驾驶员的脚与制动踏板9分离时，通过踏板弹簧（未示出）的恢复力，向前旋转的制动踏板9向后旋转以返回到初始位置。

另外，具有U形杆结合沟槽39a的管凸缘39与踏板管31一体地结合，且因此，传感器杆11的踏板连接突出部11c穿过踏板安装支架3的通孔3a插入杆结合沟槽39a且与之结合，结果，传感器杆11可与制动踏板9连接。

这里，形成在踏板安装支架3中的通孔3a是形成为沿着踏板连接突出部11c的旋转半径的圆弧形状的狭缝孔的形状。

此外，由于踏板连接突出部11c和杆结合沟槽39a的加工误差和组装误差，可能在踏板连接突出部11c和杆结合沟槽39a之间产生间隙，为了防止该间隙，由橡胶制成的O形圈被结合到踏板连接突出部11c。

另外，传感器杆11的踏板连接突出部11c和作为踏板管31的旋转中心的螺钉33被安装以位于相同轴线上。

下文中，将描述本明的示范性实施例的操作。

首先，图1和图9的状态代表驾驶员不对制动踏板9施加踏板压力且制动踏板9不向前旋转的状态，且在这种情况下，永磁体7保持如图11所示的初始状态。

在该初始状态，由于永磁体7不旋转，不从永磁体7产生磁场，结果，霍尔元件15不产生电流。因此，控制器判断制动踏板9的旋转位移量为零且控制停车灯以维持关状态。

在该初始状态，当在驾驶员压下制动踏板9而制动踏板9向前旋转时，传感器杆11的踏板连接突出部11c与制动踏板9的旋转互锁，以沿踏板安装支架3的通孔3a移动，同时传感器杆11的壳结合突出部11b轴向旋转。

因此，与壳结合突出部11b结合的磁体壳5在壳沟槽1d中旋转，同时，与磁体壳5结合的永磁体7也旋转。这里，当磁体壳5旋转时，回位弹簧29被压缩。

其间，当永磁体7旋转时，从该时间起由永磁体7产生磁场，霍尔元件15检测由永磁体7产生的磁场的强度以产生与该强度相应的电流。

当如上所述由霍尔元件15产生电流时，控制器接收产生的电流值且将电流值转换成与电流值相应的电压。另外，控制器将与转换的电压的强度相应的电信号、即与制动踏板9的旋转位移量相应的信息传递到车辆的电子控制单元（ECU）。

此外，在从霍尔元件15产生的电流值转换到电压的同时，转换的电压值与设定值比较，且当判断两个值彼此一致时，控制器输出与制动踏板9的旋转位移量相应的信号，同时产生和输出与相应于旋转位移量的信号不同的信号，从而将停车灯维持在开状态。

更具体地，当永磁体7以大约2度到4度旋转以从图11的永磁体7不旋转的初始状态改变到图12所示的状态θ1时，控制器将该时刻的电压值与设置值进行比较，并且判断两电压值是否彼此一致，当两电压值彼此一致时，控制器输出控制信号以将处于关状态的停车灯切换到开状态。

相反，在驾驶员的脚与制动踏板9分离时，永磁体7的旋转状态逐渐减少以便变成图11的状态，在此时，当旋转状态比图12的状态进一步减少时，通过控制器的控制信号，停车灯被再次切换到关状态。控制器连续地输出与制动踏板9的旋转位移量相应的信号且将该相应的信号传递到车辆的ECU。ECU通过利用制动踏板9的旋转位移量执行其自身的功能。换言之，ECU与根据本发明的控制器相互作用，就像ECU与安装在车辆中的几乎所有控制器相互作用一样。当引起切换到关状态的控制信号被从根据本发明的控制器传递到ECU时，传递的控制信号可被用于在ECU的控制操作中的与车辆的行驶关联的控制操作中。

另外，当永磁体旋转超过图12的状态时，通过控制器的控制信号，停车灯可连续地维持在开状态。

此外，控制器将与制动踏板9的旋转位移量相应的信号连续输出到ECU，直到永磁体7的旋转状态变成图11的初始状态。

如上所述，根据本发明的示范性实施例，由于一个传感器能够同时执行两种功能，即停车灯开关功能和诊断制动踏板旋转位移的功能，能够节约制造成本和减轻重量。而且，由于当提供仅极小的安装空间时，本发明的示范性实施例能够被容易地安装，能够提高安装效率。

已经为了说明和描述的目的呈现了本发明的具体示范性实施例的前述描述。它们不意图穷举或将本发明限制到公开的精确形式，根据上述教导显而易见的是多种变形和变化是可能的。为了说明本发明的确定的原理以及其实践应用，选择和描述示范性实施例，从而使得本领域技术人员能够得到和利用本发明的各种示范性实施例，以及其各种替代和变型。意图本发明的范围由所附的权利要求和其等价物限定。

Claims (13)

1.一种制动踏板的位移诊断传感器，其特征在于，包括：

传感器外壳，所述传感器外壳具有带有终端的连接器，且被固定到踏板安装支架的一个表面；

永磁体，所述永磁体一体地结合到磁体壳的面对所述传感器外壳的一侧的中央，同时所述磁体壳被可旋转地结合到所述传感器外壳的一侧；

传感器杆，当制动踏板旋转时所述传感器杆使所述磁体壳关于其轴线旋转，同时所述传感器杆的一端一体地结合到所述磁体壳的另一侧的中央且其另一端被连接到可旋转地结合到所述踏板安装支架的所述制动踏板；

印刷电路板，所述印刷电路板被固定和结合到所述传感器外壳的另一侧，和

霍尔元件，所述霍尔元件在与所述永磁体间隔开的情况下被固定到所述印刷电路板的面对所述永磁体的位置，并且当所述永磁体旋转时产生与由所述永磁体产生的磁场相应的电流且将与所述磁场相应的电流经由所述终端施加到控制器，

其中所述控制器将从所述霍尔元件施加的电流转换成与所述制动踏板的旋转位移量相应的电信号，并且输出该相应的电信号，同时当转换的电信号的值等于或大于预先设定的设定值时输出用于开启安装在车辆中的停车灯的控制信号，并且当转换的电信号值小于所述设定值时输出用于关闭所述停车灯的控制信号。

2.如权利要求1所述的制动踏板的位移诊断传感器，其特征在于，在所述传感器外壳的一侧形成所述磁体壳可自转地插入其中的壳沟槽，

在所述壳沟槽的中心形成所述磁体壳的与所述永磁体结合的一部分被可旋转地插入其中的中央沟槽，和

外壳盖被可拆除地结合到所述传感器外壳的所述另一侧以便保护所述印刷电路板。

3.如权利要求2所述的制动踏板的位移诊断传感器，其特征在于，所述磁体壳包括：

圆盘部，所述圆盘部被可旋转地插入所述壳沟槽中；

磁体结合突出部，所述磁体结合突出部从所述圆盘部的一侧的中央突出以被可旋转地插入所述中央沟槽，且具有形成在其前表面的所述永磁体被插入其中且固定的磁体沟槽；和

杆结合突出部，所述杆结合突出部从所述圆盘部的另一侧的中央突出且具有将被所述传感器杆的一端插入且与之结合的杆沟槽。

4.如权利要求2所述的制动踏板的位移诊断传感器，其特征在于，还包括：

壳盖，通过被固定和结合到所述传感器外壳以便密封所述传感器外壳的所述壳沟槽，所述壳盖防止所述磁体壳与所述壳沟槽分离；和

在所述磁体壳和所述壳盖之间的空间中的回位弹簧，当所述磁体壳自转时所述回位弹簧提供恢复力，同时所述回位弹簧的两端分别被固定到所述磁体壳和所述壳盖。

5.如权利要求4限定的制动踏板的位移诊断传感器，其中壳突出部被在所述磁体壳的外周上一体地朝所述壳盖突出，以便控制所述磁体壳的旋转角度；和

旋转限制沟槽被一体地形成在所述壳盖的外周上，所述旋转限制沟槽由所述壳突出部插入且沿所述壳突出部的旋转半径切入预定角度范围以限制所述壳突出部的旋转。

6.如权利要求3所述的制动踏板的位移诊断传感器，其特征在于，所述传感器杆包括：

连杆；

壳结合突出部，所述壳结合突出部在所述连杆的一端在垂直方向上弯曲且被插入所述杆沟槽以与所述杆结合突出部一体地结合；和

踏板连接突出部，所述踏板连接突出部在所述连杆的另一端垂直地弯曲以朝着与所述壳结合突出部相反的方向且与所述制动踏板连接。

7.如权利要求6所述的制动踏板的位移诊断传感器，其特征在于，踏板管被一体地结合到所述制动踏板的上端，

所述踏板管被可旋转地经由螺钉和螺母结合且安装到所述踏板安装支架，

带有U形杆结合沟槽的管凸缘被一体地结合到所述踏板管；和

所述踏板连接突出部通过穿过所述踏板安装支架的通孔被插入且结合到所述杆结合沟槽，结果，所述传感器杆能够与所述制动踏板连接。

8.如权利要求7所述的制动踏板的位移诊断传感器，其特征在于，由橡胶制成的O形圈被结合到所述踏板连接突出部以吸收所述踏板连接突出部和所述杆结合沟槽之间的组装误差，和

所述O形圈被插入所述杆结合沟槽中以使所述传感器杆和所述管凸缘彼此连接和结合。

9.如权利要求7所述的制动踏板的位移诊断传感器，其特征在于，形成在所述踏板安装支架中的所述通孔是形成为沿着所述踏板连接突出部的旋转半径的圆弧形状的狭缝孔。

10.如权利要求1所述的制动踏板的位移诊断传感器，其特征在于，传感器支架被固定和结合到所述踏板安装支架的一个表面，和

所述传感器外壳被固定和结合到所述传感器支架。

11.如权利要求1所述的制动踏板的位移诊断传感器，其特征在于，所述永磁体具有圆盘形状，其中N极和S极以180度的间隔分离。

12.如权利要求7所述的制动踏板的位移诊断传感器，其特征在于，所述传感器杆的所述踏板连接突出部和作为所述踏板管的旋转中心的所述螺钉被安装以位于相同轴线上。

13.如权利要求1所述的制动踏板的位移诊断传感器，其特征在于，用于关闭所述停车灯的控制信号被切换以关闭所述停车灯且同时被传递到车辆的电子控制单元（ECU）以被用于与所述车辆的行驶关联的控制操作。