FR2750493A1 - Car steering wheel angular displacement detector - Google Patents

Car steering wheel angular displacement detector Download PDF

Info

Publication number
FR2750493A1
FR2750493A1 FR9608120A FR9608120A FR2750493A1 FR 2750493 A1 FR2750493 A1 FR 2750493A1 FR 9608120 A FR9608120 A FR 9608120A FR 9608120 A FR9608120 A FR 9608120A FR 2750493 A1 FR2750493 A1 FR 2750493A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
steering wheel
sensor
angular displacement
cells
column assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9608120A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2750493B1 (en
Inventor
Laurent Marcuzzi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Automobiles Peugeot SA
Original Assignee
Automobiles Peugeot SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Automobiles Peugeot SA filed Critical Automobiles Peugeot SA
Priority to FR9608120A priority Critical patent/FR2750493B1/en
Publication of FR2750493A1 publication Critical patent/FR2750493A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2750493B1 publication Critical patent/FR2750493B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

The detector (1) includes a rotating coder, with mixed marks (2), attached to the steering column of a car. A second fixed component of the detector receives the coder and a set of marks (3). The coder is provided with two magnets placed at about 150 degrees from each other. The fixed component of the detector has three Hall sensors (7,8,9) placed at 120 degrees relative to each other. The signal generated by the sensors is transmitted to a processing module.

Description

La présente invention concerne un capteur de déplacement angulaire d'un volant de direction porté par un ensemble de colonne de direction de véhicule automobile. The present invention relates to a sensor for the angular displacement of a steering wheel carried by a motor vehicle steering column assembly.

D'une façon générale, de tels capteurs également appelés capteurs d'angle de volant, comportent une première portion rotative de codage de position, reliée à un élément rotatif de l'ensemble de colonne et déplaçable dans une seconde portion fixe de détection de position, cette seconde portion fixe étant raccordée à des moyens de détermination du déplacement du volant à partir des informations de sortie de cette seconde portion de capteur. In general, such sensors also called steering wheel angle sensors, include a first rotary position coding portion, connected to a rotary element of the column assembly and movable in a second fixed position detection portion. , this second fixed portion being connected to means for determining the displacement of the steering wheel from the output information of this second sensor portion.

Il existe dans l'état de la technique, un certain nombre de types de capteur. In the state of the art, there are a number of types of sensor.

C'est ainsi par exemple que l'on connaît dans l'état de la technique, des capteurs dits incrémentaux qui sont basés sur une technologie opto-électronique ou à effet Hall. Thus, for example, known in the state of the art, so-called incremental sensors which are based on an opto-electronic or Hall effect technology.

Ils sont en général constitués d'un élément rotatif solidaire de l'ensemble de colonne de direction, cet élément se présentant par exemple sous la forme d'une roue phonique dans le cas de moyens opto-électroniques ou d'une roue comportant une succession de pâles magnétiques
Nord-Sud dans le cas de l'utilisation de l'effet Hall.They generally consist of a rotary element integral with the steering column assembly, this element being for example in the form of a tone wheel in the case of opto-electronic means or of a wheel comprising a succession magnetic blades
North-South when using the Hall effect.

L'autre élément du capteur est fixe et comporte deux cellules de détection à effet Hall ou opto-électronique selon le cas et l'écart entre ces deux cellules est tel que l'on obtient lors d'une rotation du volant, deux signaux rectangulaires déphasés de 90" électriques.The other element of the sensor is fixed and includes two Hall effect or opto-electronic detection cells as the case may be, and the difference between these two cells is such that two rectangular signals are obtained when the steering wheel is rotated. 90 "electric phase shifted.

Ces signaux permettent de mesurer l'angle de rotation du volant avec une résolution égale au quart de la période du codage réalisé sur la roue.  These signals make it possible to measure the angle of rotation of the steering wheel with a resolution equal to a quarter of the coding period carried out on the wheel.

Le sens de rotation du volant est déterminé en décodant la suite des états logiques délivrés par chaque cellule. The direction of rotation of the steering wheel is determined by decoding the sequence of logic states delivered by each cell.

Cependant, les capteurs de ce type présentent un certain nombre d'inconvénients notamment au niveau de leur résolution limitée qui est fonction du nombre de moyens de codage mis en oeuvre sur la roue. However, sensors of this type have a certain number of drawbacks, in particular at the level of their limited resolution which is a function of the number of coding means implemented on the wheel.

Par ailleurs, ils ne donnent pas un angle absolu, ce qui nécessite d'évaluer par apprentissage la position de la ligne droite du véhicule après chaque coupure du contact de celui-ci. Furthermore, they do not give an absolute angle, which requires learning to assess the position of the straight line of the vehicle after each cut of the contact thereof.

On connaît également dans l'état de la technique, des capteurs dits absolus qui comportent également deux portions, l'une étant entraînée directement par la colonne de direction et utilisant neuf cellules à effet
Hall fonctionnant en tout ou rien, pour coder la position du volant sur un tour avec une résolution de 2,5 . L'autre portion de ce capteur est entraînée par l'intermédiaire d'une démultiplication et permet de déterminer grâce à trois cellules à effet Hall, le tour du volant dans lequel on se trouve.Also known in the prior art, so-called absolute sensors which also have two portions, one being driven directly by the steering column and using nine effect cells
Hall operating in all or nothing, to code the position of the steering wheel on a lap with a resolution of 2.5. The other portion of this sensor is driven by means of a gear reduction and makes it possible to determine, thanks to three Hall effect cells, the turn of the steering wheel in which one is located.

Cependant, les capteurs de ce type présentent également un certain nombre d'inconvénients, notamment au niveau de leur complexité, de leur encombrement et de leur coût. De plus, leur résolution est moyenne. However, sensors of this type also have a certain number of drawbacks, in particular in terms of their complexity, their bulk and their cost. In addition, their resolution is average.

Le but de 1 invention est donc de résoudre ces problèmes. The object of the invention is therefore to solve these problems.

A cet effet, l'invention a pour objet un capteur de déplacement angulaire d'un volant de direction porté par un ensemble de colonne de direction de véhicule automobile, du type comportant une première portion rotative de codage de position, reliée à un élément rotatif de l'ensemble de colonne et déplaçable dans une seconde portion fixe de détection de position et raccordée à des moyens de détermination du déplacement du volant à partir des informations de sortie de cette seconde portion de capteur, caractérisé en ce que la première portion de capteur comporte au moins deux aimants décalés d'environ 1500 et en ce que la seconde portion de capteur comporte au moins trois cellules à effet Hall décalées d'environ 1200 les unes par rapport aux autres. To this end, the subject of the invention is a sensor for the angular displacement of a steering wheel carried by a motor vehicle steering column assembly, of the type comprising a first rotary position coding portion, connected to a rotary element. of the column assembly and movable in a second fixed position detection portion and connected to means for determining the displacement of the steering wheel from the output information of this second sensor portion, characterized in that the first sensor portion comprises at least two magnets offset by approximately 1500 and in that the second sensor portion comprises at least three Hall effect cells offset by approximately 1200 with respect to each other.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels
- la Fig.1 représente une vue schématique illustrant la structure générale d'un capteur de déplacement angulaire selon l'invention; et
- la Fig.2 représente différents signaux issus de trois cellules à effet Hall entrant dans la constitution d'un tel capteur.The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the accompanying drawings, in which
- Fig.1 shows a schematic view illustrating the general structure of an angular displacement sensor according to the invention; and
- Fig.2 shows different signals from three Hall effect cells used in the constitution of such a sensor.

L'invention se rapporte donc à un capteur de déplacement angulaire d'un volant de direction porté par un ensemble de colonne de direction de véhicule automobile. The invention therefore relates to a sensor for angular displacement of a steering wheel carried by a motor vehicle steering column assembly.

Ce capteur est désigné par la référence générale 1 sur la figure 1 et comporte une première portion rotative de codage de position, matérialisée par les traits mixtes 2 sur cette figure 1, cette première portion étant reliée à un élément rotatif de l'ensemble de colonne de direction tel que l'arbre de direction portant le volant de celui-ci. This sensor is designated by the general reference 1 in FIG. 1 and comprises a first rotary position coding portion, materialized by the dashed lines 2 in this FIG. 1, this first portion being connected to a rotary element of the column assembly. steering such as the steering shaft carrying the steering wheel thereof.

Cette première portion de capteur est montée déplaçable dans une seconde portion fixe de détection de position, matérialisée par les traits mixtes 3 sur cette figure. This first sensor portion is mounted movable in a second fixed position detection portion, shown by the dashed lines 3 in this figure.

Cette seconde portion de capteur est reliée à des moyens de détermination du déplacement angulaire du volant à partir des informations de sortie de cette seconde portion de capteur, ces moyens étant désignés par la référence générale 4 sur cette figure. This second sensor portion is connected to means for determining the angular displacement of the steering wheel from the output information from this second sensor portion, these means being designated by the general reference 4 in this figure.

Selon l'invention, la première portion de capteur désignée par la référence générale 2, comporte au moins deux aimants décalés d'environ 1500, ces aimants étant désignés par les références 5 et 6 sur cette figure. According to the invention, the first sensor portion designated by the general reference 2, comprises at least two magnets offset by approximately 1500, these magnets being designated by the references 5 and 6 in this figure.

Par ailleurs, la seconde portion de ce capteur comporte au moins trois cellules à effet Hall, décalées d'environ 1200 les unes par rapport aux autres, ces cellules étant désignées par les références 7,8 et 9 respectivement et délivrant des signaux A, B, C, respectivement, aux moyens de détermination 4, ceux-ci comportant par exemple tout calculateur approprié. Furthermore, the second portion of this sensor comprises at least three Hall effect cells, offset by about 1200 relative to each other, these cells being designated by the references 7,8 and 9 respectively and delivering signals A, B , C, respectively, to the determination means 4, these comprising for example any suitable computer.

Les signaux de sortie issus de ces trois cellules sont représentés sur la figure 2, dans laquelle les formes d'ondes pleines représentent le passage de l'aimant 5 devant les cellules, les formes d'ondes en traits pointillés représentant le passage de l'aimant 6 devant ces cellules. The output signals from these three cells are shown in Figure 2, in which the solid waveforms represent the passage of the magnet 5 in front of the cells, the waveforms in dotted lines representing the passage of the magnet 6 in front of these cells.

On conçoit alors que la répartition particulière des aimants et des cellules à effet Hall dans le capteur selon l'invention, permet d'obtenir en sortie des trois cellules, des signaux analogiques déphasés. It can therefore be seen that the particular distribution of the magnets and Hall effect cells in the sensor according to the invention makes it possible to obtain, at the output of the three cells, phase-shifted analog signals.

Cependant, et comme cela est connu, ces signaux ne sont exploitables que dans leur partie linéaire, et on s'aperçoit que la disposition particulière des aimants et des cellules dans le capteur selon l'invention, permet d'obtenir en permanence, une zone linéaire sur la sortie de l'une des trois cellules quel que soit l'angle de rotation du volant. However, and as is known, these signals can only be used in their linear part, and it can be seen that the particular arrangement of the magnets and of the cells in the sensor according to the invention makes it possible to permanently obtain an area linear on the output of one of the three cells whatever the angle of rotation of the steering wheel.

Les moyens de détermination sont alors adaptés, par exemple par programmation, pour passer de la sortie de l'une des cellules à une autre, lors de la rotation du volant, pour mesurer cet angle de rotation dans une partie linéaire de signal issu de l'une des cellules.  The determination means are then adapted, for example by programming, to pass from the output of one of the cells to another, during the rotation of the steering wheel, to measure this angle of rotation in a linear part of the signal from the 'one of the cells.

Ce capteur peut se présenter sous la forme d'une pièce monobloc adaptée pour être engagée serrée sur l'arbre de direction d'un ensemble de colonne, de façon à solidariser la première portion de celui-ci avec cet arbre, la portion extérieure de cette pièce étant fixe et venant par exemple s'accrocher sur un organe quelconque fixe de cet ensemble de colonne. This sensor can be in the form of a single piece adapted to be engaged tightly on the steering shaft of a column assembly, so as to secure the first portion thereof with this shaft, the outer portion of this part being fixed and coming for example to hang on any fixed member of this column assembly.

On notera également que ce capteur peut être facilement intégré par exemple dans un roulement. It will also be noted that this sensor can be easily integrated for example in a bearing.

Ce capteur présente donc une très bonne résolution et permet de délivrer un angle absolu à un tour de volant, le tour de volant dans lequel on se trouve pouvant être déterminé par logiciel dans les moyens de détermination 4. This sensor therefore has very good resolution and makes it possible to deliver an absolute angle to a turn of the steering wheel, the turn of the steering wheel in which one finds oneself can be determined by software in the determination means 4.

Enfin, ce capteur présente un encombrement limité et son fonctionnement peut facilement être diagnostiqué.  Finally, this sensor has a limited size and its operation can easily be diagnosed.

Claims (2)

REVENDICATIONS 1. Capteur de déplacement angulaire d'un volant de direction porté par un ensemble de colonne de direction de véhicule automobile, du type comportant une première portion rotative de codage de position (2) reliée à un élément rotatif de l'ensemble de colonne, et déplaçable dans une seconde portion fixe de détection de position (3) et raccordée à des moyens (4) de détermination du déplacement du volant à partir des informations de sortie de cette seconde portion de capteur, caractérisé en ce que la première portion de capteur (2) comporte deux aimants (5,6) décalés d'environ 1500 et en ce que la seconde portion de capteur (3) comporte au moins trois cellules à effet Hall (7,8,9) décalées d'environ 1200 les unes par rapport aux autres. 1. Angular displacement sensor of a steering wheel carried by a motor vehicle steering column assembly, of the type comprising a first rotary position coding portion (2) connected to a rotary element of the column assembly, and movable in a second fixed position detection portion (3) and connected to means (4) for determining the displacement of the steering wheel from the output information of this second sensor portion, characterized in that the first sensor portion (2) comprises two magnets (5,6) offset by approximately 1,500 and in that the second sensor portion (3) comprises at least three Hall effect cells (7,8,9) offset by approximately 1200 each compared to others. 2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de détermination (4) du déplacement angulaire du volant sont adaptés pour passer de la sortie d'une cellule à une autre afin de déterminer le déplacement du volant à partir d'une partie linéaire du signal de sortie d'une cellule.  2. Sensor according to claim 1, characterized in that the means for determining (4) the angular displacement of the steering wheel are adapted to pass from the output of one cell to another in order to determine the displacement of the steering wheel from a linear part of the output signal of a cell.
FR9608120A 1996-06-28 1996-06-28 ANGULAR DISPLACEMENT SENSOR OF A STEERING WHEEL Expired - Fee Related FR2750493B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9608120A FR2750493B1 (en) 1996-06-28 1996-06-28 ANGULAR DISPLACEMENT SENSOR OF A STEERING WHEEL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9608120A FR2750493B1 (en) 1996-06-28 1996-06-28 ANGULAR DISPLACEMENT SENSOR OF A STEERING WHEEL

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2750493A1 true FR2750493A1 (en) 1998-01-02
FR2750493B1 FR2750493B1 (en) 1998-09-18

Family

ID=9493554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9608120A Expired - Fee Related FR2750493B1 (en) 1996-06-28 1996-06-28 ANGULAR DISPLACEMENT SENSOR OF A STEERING WHEEL

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2750493B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2831661A1 (en) * 1999-11-01 2003-05-02 Denso Corp ROTATION ANGLE DETECTOR COMPRISING A COVER INTEGRATING A MAGNETIC DETECTION ELEMENT AND AN EXTERNAL CONNECTION TERMINAL

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0184860A1 (en) * 1984-12-14 1986-06-18 Hitachi, Ltd. AC signal generating apparatus
EP0194932A1 (en) * 1985-03-08 1986-09-17 Labinal Rotor position detecting device for an electric lathe
WO1995008751A1 (en) * 1993-09-24 1995-03-30 Nira Automotive Ab Steering angle transducer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0184860A1 (en) * 1984-12-14 1986-06-18 Hitachi, Ltd. AC signal generating apparatus
EP0194932A1 (en) * 1985-03-08 1986-09-17 Labinal Rotor position detecting device for an electric lathe
WO1995008751A1 (en) * 1993-09-24 1995-03-30 Nira Automotive Ab Steering angle transducer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2831661A1 (en) * 1999-11-01 2003-05-02 Denso Corp ROTATION ANGLE DETECTOR COMPRISING A COVER INTEGRATING A MAGNETIC DETECTION ELEMENT AND AN EXTERNAL CONNECTION TERMINAL

Also Published As

Publication number Publication date
FR2750493B1 (en) 1998-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3022348B1 (en) ROTATION SENSOR
EP1269133B1 (en) Position sensor, designed in particular for detecting a steering column torsion
FR2972251B1 (en) SENSOR DEVICE AND ITS IMPLEMENTATION METHOD FOR DETECTING A ROTATION ANGLE
FR2947902A1 (en) ABSOLUTE AND MULTI-PERIODIC POSITION SENSOR
WO2009047401A2 (en) Non-contact multi-turn absolute position magnetic sensor comprising a through-shaft
FR2786563A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR MEASURING A ROUTE, PARTICULARLY A TRAVEL OF A BRAKE PEDAL
EP1102995B2 (en) Bearing provided with an information sensor
FR2845212A1 (en) STEERING DEVICE OF AN ELECTRONICALLY SWITCHED MOTOR BY MEANS OF A POSITION SIGNAL
FR2845154A1 (en) ABSOLUTE ANGLE SENSOR INCLUDING AN ENCODER WITH UNPARALLELED SINGULARITIES
FR2987116A1 (en) SENSOR DEVICE FOR DETECTING THE ROTATION ANGLES OF A ROTARY COMPONENT OF A VEHICLE
EP0949510A1 (en) Dynamic seal "type cassette " with angular detection device; it's producing method
EP1756526A1 (en) Device and method for determining the position of an engine
EP1882907A1 (en) Method for the determination of two signals in quadrature
FR2798192A1 (en) DEMULTIPLICATION MECHANISM FOR ROTATION AND PIVOTING MOVEMENTS
EP1404016B1 (en) Device for controlling an electronically-commutated motor comprising angularly distributed singularities
FR2750493A1 (en) Car steering wheel angular displacement detector
FR2658611A1 (en) SPEED SENSOR FOR TRANSMISSION OUTPUT.
EP0384089B1 (en) Rotational potentiometric transducer
FR2855874A1 (en) ABSOLUTE 360 ° ANGLE POSITION SENSOR OF A ROTATING MEMBER
FR2902517A1 (en) Absolute angle determining device e.g. for rotation of axis of rotation e.g. for measuring absolute angle of rotation of steering wheel, has measuring instrument for measurement of angle of rotation in reduced measuring range
EP0906558A1 (en) Rotating shaft incorporating a device for measuring torsional moment
FR2896310A1 (en) High speed information coding method for e.g. electronically commuted motor, involves delivering three signals on channels, where one of signals is delivered by combination of two signals by AND operator to form binary triplets
LU85979A1 (en) SENSOR FOR DETECTING THE PASSAGE OF A PISTON OR PISTON GROUP OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE BY THE POSITION OF THE HIGH DEATH POINT
FR2783483A1 (en) ANGLE SENSOR SYSTEM, IN PARTICULAR FOR A MOTOR VEHICLE STEERING COLUMN
EP3708963A1 (en) System for determining at least one rotation parameter of a rotating member

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20130228