KR0132949Y1 - 자동차의 스티어링 휠 중립 위치 검출 장치 - Google Patents

Abstract

자동차 바퀴의 위치에 따라 위치가 변화하는 슬라이딩 장치를 이용하여 자동차 휠의 중립 위치를 검출할 수 있도록 하는 자동차의 스티어링 휠 중립 위치 검출 장치를 제공하기 위하여, 설정 크기의 구멍(12)이 형성되어 있고 자동차 바퀴의 조향 상태에 따라 슬라이딩 동작이 이루어지는 레버(10)와; 상기 레버(10)의 스라이딩 방향을 제어하기 위해 로우 암(30)에 장착되어 있는 제1 및 제2가이드(111,112)와; 상기 레버(10)의 하단부에 장착되어 인가되는 신호에 따라 동작하여 빛을 발광하는 발광 장치(41)와; 상기 발광 장치(41)와 대향되고 레버(10)의 상단부에 장착되어 레버(10)에 형성되는 구멍(12)을 통해 발광 장치(41)에서 발광되는 빛이 수광될 때 동작 상태가 변화하여 해당 상태의 신호를 출력하는 수광 장치(51)를 포함하여 이루어져 있다.

Description

자동차의 스티어링 휠 중립 위치 검출 장치

제1도는 종래의 자동차의 스티어링 휠 중립 위치 검출 장치의 평면도이고.

제2도는 이 고안의 실시예에 따른 자동차의 스티어링 휠 중립 위치 검출 장치의 사시도이고.

제3도는 이 고안의 실시예에 따른 위치 검출 부분의 단면도이고.

제4도의 (a)와 (b)는 스티어링 휠 중립 위치 검출 장치의 출력 파형도이고.

제5도는 이 고안의 실시예에 따른 휠 중립 위치 검출 장치의 신호 조립 장치의 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 레버 111,112 : 가이드

41 : 수광 장치 51 : 발광 장치

이 고안은 자동차의 스티어링 휠(steering wheel) 중립 위치 검출 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면, 스티어링 휠의 조향정도나 상태에 위치가 변하는 슬라이딩 장치를 이용하여 스티어링 휠의 중립 위치를 검출할 수 있도록 하는 자동차의 스티어링 휠 중립 위치 검출 장치에 관한 것이다.

전자적으로 제어되는 현가 장치의 등의 동작을 제어하기 위해 사용되는 변수 중에서 자동차의 스티어링 휠의 조향 각도는 매우 중요한 변수로 사용된다.

즉, 자동차의 스티어링 휠을 이용한 자동차의 조향 각도나 조향 방향에 따라 자동차의 주행 상태가 변화하므로, 전자 제어 현가 장치의 자동차의 주행 상태에 따라 조종 안전성이나 승차감을 향상시키기 위한 제어동작이 이루어진다.

따라서 자동차의 스티어링 휠의 조향 각도를 감지하기 위해, 종래에는 제1도와 같이 포트 센서를 이용한 광학 센서를 이용하였다.

즉, 운전자에 의한 스티어링 휠의 조향 방향이나 각도에 따라 회전방향과 각도가 변화하는 원판(1)에 일정 간격으로 슬롯(slot, 2)을 형성하고, 상기 회전 원판(1)을 기준으로 서로 대향되는 위치에 빛을 발광하는 발광 장치와 수광 장치를 장착한다.

따라서 스티어링 휠의 회전 방향과 회전 각도에 따라 상기 회전 원판(1)의 회전 방향과 회전 각도가 변화하므로, 각 형성되어 있는 슬롯(2)의 작용에 의해 수광 장치의 동작 상태가 변화하여 수광장치에서 출력되는 펄스수가 변화한다.

그러므로 상기 출력되는 펄스수를 이용하여 스티어링 휠의 조향각도와 방향을 판정하였다.

이때, 조향 각도와 방향을 산출하기 위한 기준 신호로 이용하여 위해 스티어링 휠의 중립 위치를 감지할 수 있는 슬롯(3)이 더 형성되어 있으므로, 스티어링 휠의 위치가 중립에 위치할 경우 상기 슬롯(3)의 위치에 따라 수광 장치의 동작 상태가 변화하여, 스티어링 휠의 중립 상태를 판정할 수 있도록 한다.

그러나 상기와 같이 회전 원판(1)과 수광 장치와 발광 장치로 이루어져 있는 포토 센서의 동작 상태를 이용하여 스티어링 휠의 조향 각도를 산출할 경우, 스티어링 휠의 회전 각도가 360°이상이므로, 중립 위치를 나타내는 펄스신호가 두 번 이상 감지된다.

그러므로 정확하게 스티어링 휠의 중립 위치를 감지할 수 없는 문제가 발생한다.

특히, 스티어링 휠을 중립 상태로 위치시키지 않고 주차 동작을 실행한 후, 스티어링 휠의 조향 위치를 감지하기 위한 동작이 실행될 때, 중립 상태를 잘못 산출하는 문제가 발생한다.

그러므로 이 고안의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로서, 자동차 바퀴의 위치에 따라 위치가 변화하는 슬라이딩 장치를 이용하여 자동차 휠의 중립 위치를 검출할 수 있도록 하는 자동차의 스티어링 휠 중립 위치 검출 장치를 제공하기 이한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로써 이 고안의 구성은, 설정 크기의 구멍이 형성되어 있고 자동차 바퀴의 조향 상태에 따라 슬라이딩 동작이 이루어지는 레버와; 상기 레버의 슬라이딩 방향을 제어하기 위해 로우 암에 장착되어 있는 제1및 제2가이드와, 상기 레버의 하단부에 장착되어 인가되는 신호에 따라 동작하여 빛을 발광하는 발광 장치와; 상기 발광 장치와 대향되고 레버의 상단부에 장착되어 레버에 형성되는 구멍을 통해 발광 장치에서 발광되는 빛이 수광될 때 동작 상태가 변화하여 해당 상태의 신호를 출력하는 수광 장치를 포함하여 이루어져 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 이 분야에 통상의 지식을 가진 자가 이 고안을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제2도는 이 고안의 실시예에 따른 자동차의 스티어링 휠 중립 위치 검출 장치의 사시도이고, 제3도는 이 고안의 실시예에 따른 위치 검출 부분의 단면도이다.

제2도를 참고로 하여 이 고안의 구성을 살펴보면, 설정 크기의 구멍(12)이 형성되어 있고 자동차의 조향 너클(20)의 해당 부분에 볼 조인트(13)에 의해 고정되어 자동차의 바퀴의 조향 상태에 따라 로우 암(30)에서 슬라이딩 동작이 이루어지는 레버(10)와, 상기 레버(10)의 슬라이딩 방향을 제어하기 위해 로우 암(30)에 장착되어 있는 제1 및 제2가이드(111,112)와, 상기 레버(10)의 하단부에 장착되어 인가되는 신호에 따라 동작하여 빛을 발광하는 발광 장치(41)와, 상기 발광 장치(41)와 대향되고 레버(10)의 상단부에 장착되어 레버(10)에 형성되는 구멍(12)을 통해 발광 장치(41)에서 발광되는 빛이 수광될 때 동작 상태가 변화하여 해당 상태의 신호를 출력하는 수광장치(51)로 이루어져 있다.

이때, 상기 수광 장치(51)는 로우 암(30)에 연결되어 있는 브라켓트(61)를 이용하여 상기 발광 장치(41)와 대향되는 위치에 위치시킨다.

그리고 레버(10)에 형성되는 구멍(12)은 해당하는 자동차 휠이 중립 위치에 위치할 때 상기 발광 장치(41)에서 발광되는 빛이 상기 구멍(12)을 통해 수광 장치(51)로 전달될 수 있는 위치에 형성한다.

따라서 상기와 같이 이루어져 있는 이 고안의 동작은, 운전자의 스티어링 휠의 조작에 의해 해당 바퀴가 좌/우 방향으로 해당 각도만큼 회전하면, 볼 조인트(13)에 의해 조향 너클(20)에 연결되어 있는 레버(10)가 해당 방향으로 이동한다.

이때, 레버(10)의 이동 방향은 바퀴의 회전 방향에 따라 변화하며, 이동 변위는 조향 각도에 따라 변화한다.

그리고 레버(10)의 양측면에 제1및 제2가이드(111, 112)가 장착되어 있으므로, 레버(10)의 자동차 바퀴의 좌/우 회전 방향에 따라 상/하 방향으로 이동한다.

따라서 상기와 같이 자동차 바퀴의 조향 각도나 방향에 따라 레버의 이동이 이루어질 경우, 스티어링 휠의 위치가 중립 상태에 위치하여 바퀴가 차체와 일직선을 유지하면, 레버(10)에 형성되어 있는 구멍(12)이 해당 위치에 위치하면, 레버(10)의 하단부에 장착되어 있는 발광 장치(41)에서 발광되는 빛이 레버(10)의 구멍(12)을 통해 레버(10)의 상단부에 장착되어 있는 수광 장치(51)로 수광된다.

그러므로 상기 수광 장치(51)의 동작 상태가 변화하여, 수광장치(51)에서 출력되는 신호 상태가 변화한다.

그러나 스티어링 휠의 조향 위치가 중립 상태에서 벗어나 좌 또는 우측 방향으로 해당각도만큼 회전하면, 자동차 바퀴의 상태가 중립상태에서 벗어난다.

따라서 레버(10)에 의해 발광 장치(41)에서 발광되는 빛이 차단되어 수광 장치(51)는 동작하지 않는다.

이때, 수광 장치(51)의 동작 범위는 레버(10)에 형성되는 구멍(12)의 크기를 이용하여 조정할 수 있다.

따라서 상기와 같이 바퀴의 위치 변화를 이용하여 스티어링 휠의 중립 상태를 판단하므로, 스티어링 휠의 중립 상태를 정확하게 검출할 수 있다.

특히, 종래에 스티어링 휠의 중립 위치를 검출하기 위한 장치와 상기와 같이 바퀴의 조향 상태에 따라 출력 신호의 상태가 변화하는 장치를 함께 사용할 경우 스티어링 휠의 중립 위치를 감지하는 감지 동작의 신뢰성을 한층 높힐 수 있는 효과가 발생한다.

이하, 제1∼제5도를 참고로 하여 종래의 스티어링 휠의 중립 위치를 검출하기 위한 장치와 이 고안의 장치를 병행하여 이용할 경우의 동작을 설명한다.

제1도에 도시된 것처럼, 종래의 스티어링 휠의 중립 위치를 감지하기 위해 회전 원판(1)에 형성되어 있는 슬롯(3)에 의해, 스티어링 휠이 한바퀴 회전할 때마다 상기 슬롯(3)에 대향되어 장착되어 있는 수광 장치(501)가 작동하여 제4도의 (a)와 같은 펄스 신호가 출력된다.

그리고 자동차 바퀴의 조향 상태에 따른 슬라이딩 동작에 의한 레버(10)의 동작에 따라 자동차 바퀴가 중립 상태를 유지하면 레버(10)에 형성되어 있는 구멍(12)을 통해, 발광 장치(41)에서 발광되는 빛이 수광 장치(51)로 수광되므로, 상기 수광 장치(51)가 작동한다.

따라서 상기 수광 장치(51)의 동작에 의해 레버(10)가 해당 위치로 슬라이딩되어, 상기 구멍(12)을 통해 수광되는 동안 수광 장치(51)가 작동하여 제4도의 (b)와 같은 펄스 신호가 출력된다.

제5도와 같이 기존에 장착되어 있는 수광 장치(501)의 출력 파형과 레버(10)의 슬라이딩 상태에 따라 동작 상태가 변화하는 수광 장치(51)의 출력 신호를 OR게이트(OR1)로 조합하여, 도시되지 않는 엔진 제어부로 출력한다.

그러므로 엔진 제어부는 기존의 수광 장치(501)와 고안의 수광장치(51)가 모두 작동하여 저레벨인 L신호가 출력될 경우에만 스티어링 휠의 상태를 중립 상태로 판단할 수 있도록 한다.

따라서, 자동차 바퀴의 중립 위치에 따른 레버(10)의 슬라이딩 동작에 의해 동작 상태가 변화하는 수광 장치(51)가 작동되는 범위안에서 종래의 수광 장치(501)의 동작 상태가 중립 상태를 나타내는 펄스 신호가 출력될 때를 스티어링 휠의 중립 상태로 판단하므로, 스티어링 휠의 회전 각도가 360도 이상으로 중립 위치를 나타내는 종래의 수광 장치(501)의 펄스 신호가 다수개 출력될 경우에도 정확하게 스티어링 휠의 중립 상태를 판단할 수 있다.

이때, 상기 구멍(12)의 설정 위치와 크기는 스티어링 휠이 ±360이내일 경우에만 수광 장치(51)가 작동될 수 있도록 설계되면 된다.

상기와 같이 종래에 스티어링 휠의 중립 위치를 검출하기 위한 검출 장치와 병행하여 스티어링 휠의 중립 상태를 판단하므로, 스티어링 휠의 중립 위치를 정확하게 검출할 수 있으므로 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는효과가 발생한다.

또한 스티어링 휠의 일정 부분에 스티어링 휠의 동작 상태에 따라 자동 상태가 변화하는 검출 장치를 간단하게 장착할 수 있으므로 간단하고 공간적인 제한없이 용이하게 새로운 검출 장치를 장착할 수 있는 효과가 발생한다.

Claims (5)

1. 설정 크기의 구멍(12)이 형성되어 있고 자동차 바퀴의 조향 상태에 따라 슬라이딩 동작이 이루어지는 레버(10)와; 상기 레버(10)의 슬라이딩 방향을 제어하기 위해 로우 암(30)에 장착되어 있는 제1및 제2가이드(111, 112)와; 상기 레버(10)의 하단부에 장착되어 인가되는 신호에 따라 동작하여 빛을 발광하는 발광 장치(41)와; 상기 발광 장치(41)와 대향되고 레버(10)의 상단부에 장착되어 레버(10)에 형성되는 구멍(12)을 통해 발광 장치(41)에서 발광되는 빛이 수광될 때 동작 상태가 변화하여 해당 상태의 신호를 출력하는 수광 장치(51)를 포함하여 이루어져 있는것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 휠 중립 위치 검출 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 레버(10)는 자동차의 조향 너클(20)의 해당 부분에 볼 조인트(13)에 의해 고정되고, 로우 암(30)에 장착되어 있는 상기 제1 및 제2가이드(111,112)의 작용에 의해 바퀴의 동작 상태에 따라 상/하 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 휠 중립 위치 검출 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 수광 장치(51)는, 로우 암(30)에 연결되어 있는 브라켓트(61)를 이용하여 상기 발광 장치(41)와 대향되는 위치에 위치시키는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 휠 중립 위치 검출 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 구멍(12)은, 스티어링 휠의 조작에 의해 조향 너클(20)과 연결되어 있는 바퀴가 차체와 일직선을 이룰 때 상기 발광 장치(41)에서 발광되는 빛이 상기 구멍(12)을 통해 수광 장치(51)로 전달될 수 있는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 휠 중립 위치 검출 장치.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 구멍(12)의 크기를 이용하여 수광 장치(51)의 동작 범위를 설정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 휠 중립 위치 검출 장치.