KR100231572B1 - 자동차의 스티어링 샤프트 각도 감지 센서 - Google Patents
자동차의 스티어링 샤프트 각도 감지 센서 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 자동차의 스티어링 각도를 측정하는 센서로써 전륜의 스티어링 샤프트에 취부되어 가변저항의 원리를 이용해 스티어링 샤프트가 회전하는 상태만을 나타내면 종래의 엔코더형의 센서의 문제점을 개선하여 스티어링 샤프트가 회전한 절대값을 전압값으로 읽어 이를 조향각의 절대값으로 계산하여 4륜조향 시스템의 조향각 입력으로 사용할 수 있도록 한 포텐샤메타형 스티어링센서에 관한 것이다.
Description
본 발명은 자동차의 스티어링 샤프트 각도를 감지하는 센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전륜의 스티어링 샤프트에 설치되어 가변저항의 원리를 이용하여 조향각의 절대값을 측정할 수 있도록 한 자동차의 스티어링 샤프트 각도 감지 센서에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 조향장치는 자동차의 동작을 위해 필요한 부시스렘으로서, 특히 4륜 조향 시스템은 후륜을 차량의 전륜각 차속에 따라 후륜 조향 각도를 조절함으로서 저속에 조종성과 고속에서 차량의 주행안전성을 추구하는 고기술 시스템이다.
상기에서와 같이 4륜 조향 시스템에서는 전륜각을 측정하기 위한 스티어링 센서와, 차속을 측정하는 차속센서와, 조향각을 측정하는 후륜 조향각 센서가 사용되어 차량의 전륜각 및 차속에 따라 저속에서는 역상, 고속에서는 동상으로 상이 변환되어 후륜 조향을 하게 된다. 따라서, 4륜 조향 시스템의 개발에 있어서 전륜각의 센싱은 매우 중요한 인자이다.
그런데, 현재 전륜각을 측정하는 스티어링 센서로는 ABS용 스티어링 센서가 존재하고는 있으나 차량의 전륜을 ±35°조타하는 데 스티어링 샤프트는 약 ±540°의 변환이 발생하게 된다. 다시 말해서 1080°가 변환된다.
상기의 1080°는 3회전에 해당하는 값으로서 상기의 엔코더형의 센서로서는 변동되고 있는 상태만을 체크할뿐 그 변동된 절대값을 알 수 없기에 스티어링 샤프트가 회전한 정확한 값을 알기 위해서는 많은 계산이 필요하다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 전륜의 스티어링 샤프트에 설치되어 가변저항의 원리를 이용하여 스티어링 조향각의 절대값을 측정하여 4륜 조향 시스템의 조향각 입력으로 사용할 수 있도록 한 포텐샤메타형 스티어링 센서를 제공함에 있다.
제1도는 본 발명에 의한 자동차의 스티어링 샤프트 각도 감지 센서인 포텐샤메타형 스티어링 센서의 취부위치를 나타내는 분해사시도.
제2도는 본 발명에 의한 자동차이 스티어링 샤프트 각도 감지 센서의 포텐샤메타형 스티어링 센서의 특성 곡선을 나타내는 그래프.
제3도는 본 발명에 의한 자동차의 스티어링 샤프트 각도 감지 센서인 포텐샤메타형 스티어링 센서 커버를 탈거한 상태를 나타낸 평면도.
제4도는 본 발명에 의한 자동차의 스티어링 샤프트 각도 감지 센서인 포텐샤메타형 스티어링 센서의 부분 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 포텐샤메타형 스티어링 센서 20 : 스티어링 샤프트
101 : 하우징 102 : 저항체
104 : 동선 106 : 패드
107 : 커버 108,109,110,111 : 단자
상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 원반형위에 원반 중심방향으로 나선형의 3회전만큼 코팅한 저항체와, 상기 저항체와 나란하게 나선형의 3회전만큼 코팅한 동선과, 상기 저항체와 상기 동선의 중심쪽 끝단을 연결하여 서로 전기적으로 연결하고, 스티어링 샤프트의 회전에 따라 저항체위를 중심선 방향과 호방향으로 나선형을 그리며 이동할 수 있는 패드와, 상기의 저항체와 상기의 패드를 외부와 연결할 수 있는 단자를 포함하는 것으로써 상기 동선과 상기 저항체위의 상기 패드가 위치한 부분에서의 전압값을 읽으므로 회전된 각을 알 수 있는 포텐샤메타형 스티어링 센서를 제공한다.
이하, 상기의 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 제1도는 포텐샤메타형 스티어링 센서(10)를 취부한 사시도로써 제4도의 자동차의 스티어링의 각도를 감지하기 위한 포텐샤메타형 스티어링 센서(10)의 하우징(101)은 스티어링 컬럼(30)에 고정시키며, 커버(107)는 스티어링 샤프트(20)에 연결하여 상기의 스티어링 샤프트(20)가 회전함에 따라 같이 회전하도록 고정되어 있다.
이 포텐샤메타형 스티어링 센서(10)는 첨부도면 제3도와 같이 원반형상위에 나선형으로 3회전만큼 코팅한 저항체(102)와, 상기 저항체(102)와 나란하게 서로 겹쳐지지 않도록 나선형의 3회전만큼 코팅한 동선(104)과, 상기 저항체(102)와 상기 동선(104)의 중심쪽 끝단을 연결하여 서로 전기적으로 연결하고, 스티어링 샤프트(20)의 회전에 따라 상기 저항체(104)위를 중심선 방향과 호방향으로 나선형을 그리며 이동할 수 있는 패드(106)와, 상기의 저항체(102)의 다른쪽 단은 전원 공급단자(110)가 연결되고, 상기의 동선(104)의 다른쪽 단은 접지단자(108)가 연결되고, 상기의 패드(106)는 전압 측정 단자(111)가 연결된 구조를 갖는다.
상기의 전원 공급단자(110)에 측정 기준 전압 5V를 연결하고 접지단자(108)와 전압 측정 단자(111)에서 전압을 측정할 수 있는 전압계(미도시)를 연결하여 측정한 전압값을 제2도의 센서 특성 곡선으로 나타냈다.
상기의 전압값은 5V변동값에 대해 -540°~+540°까지의 조향각의 측정이 가능하고, 상기 그래프에서와 같이 나선형이 지니는 비선형특성의 선형적 해석은 마이컴에서 소프트웨어로써 해결이 가능하다.
이상과 같이 본 발명은 전륜의 스티어링 샤프트를 설치되어 가변저항의 원리를 이용하여 조향각의 절대값을 측정할 수 있도록 한 포텐샤메타형 스티어링 센서로서 연속적이고 스티어링 샤프트의 회전한 절대적인 조향각 신호를 얻을 수 있어 4륜 조향 시스템에서의 정확한 조향각을 얻을 수 있는 잇점이 있다.
상기에서 본 발명은 하나의 실시예만을 설명하였으나, 첨부된 청구 범위에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어 나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다는 것을 이해할 것이다.
Claims (1)
- 자동차의 스티어링 칼럼에 연결된 스티어링 샤프트의 회전방향 각도를 감지하는 센서에 있어서, 상기 스티어링 샤프트(20)에 커버(107)를 연결하고 스티어링 칼럼(30)에 하우징(101)을 고정 연결하고 상기 하우징(101) 상단면에 원반형상위에 나선형으로 3회전만큼 코팅한 저항체(102)를 일체로 연결하고 상기 저항체(102)와 나란하게 사로 겹쳐지지 않도록 나선형의 3회전만큼 코팅한 동선(104)을 일체 연결하고 상기 저항체(102)와 상기 동선(104)의 중심쪽 끝단을 연결하여 서로 전기적으로 연결하고 스티어링 샤프트(20)의 회전에 따라 상기 저항체(104)위를 중심선 방향과 호방향으로 나선형을 그리며 이동할 수 있도록 패드(106)를 연결하고 상기의 저항체(102)의 다른쪽 단은 전원 공급단자(110)가 연결되고 상기의 동선(104)의 다른쪽 단은 접지단자(108)가 연결되고 상기의 패드(106)는 전압 측정 단자(111)가 연결되도록 하여 스티어링 샤프트(20)의 회전방향을 감지할 수 있도록 스티어링 샤프트(20)에 커버(107)가 접촉 연결되도록 한 포텐샤메타형 스티어링 센서(10)를 연결하여 이루어진 자동차의 스티어링 샤프트 각도 감지 센서.
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Applications Claiming Priority (1)
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