KR100369528B1 - Device for detecting steering angle of steering wheel - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A steering angle detecting apparatus of a steering wheel is provided to detect the steering angle of the steering wheel accurately corresponding to the resistance value of a resistor with varying linearly, and to simplify the processing unit for processing the signal according to the change of the steering angle. CONSTITUTION: A steering angle detecting device of a steering wheel(1) is composed of a guide groove(2) formed spirally by surrounding the outer periphery of the steering wheel; a mover(3) combined between the guide groove and a guide groove(7) of a case to convert rotation of the steering wheel into linear motion; and a resistor(8) generating a signal according to the steering angle of the steering wheel by varying the resistance value corresponding to the position of the mover.

Description

스티어링 휠의 조향각 감지장치Steering angle detector on steering wheel

본 발명은 스티어링 휠(steering wheel)의 조향각 감지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 주행방향을 결정하는 스티어링 휠의 회전에 따른 조향각을 보다 선형적으로 측정할 수 있도록 하는 스티어링 휠의 조향각 감지장치에 관한것이다.The present invention relates to an apparatus for detecting a steering angle of a steering wheel, and more particularly, to detect a steering angle of a steering wheel to more linearly measure a steering angle according to a rotation of a steering wheel that determines a driving direction of a vehicle. It's about the device.

종래 스티어링 휠의 조향각을 감지하는 조향각 감지장치의 일 예는 도 1에 도시한 것처럼, 일정간격으로 투과공(103)이천공된 회전판(102)이 스티어링 휠(101)의 외주면을 감싸면서 형성되고, 이 투과공(103)의 상하측에는 발광 소자(104)와수광소자(105)가 대향되게 설치된다.An example of a steering angle sensing device for detecting a steering angle of a conventional steering wheel is as shown in Figure 1, the rotating plate 102 is formed while the perforated hole 103 is drilled at a predetermined interval to surround the outer peripheral surface of the steering wheel 101 On the upper and lower sides of the transmission hole 103, the light emitting element 104 and the light receiving element 105 are provided to face each other.

운전자에 의해 스티어링 휠(101)이 회전되면, 이와 함께 회전판(102)이 회전되어서 투과공(103)이 발광 소자(104)와 수광소자(105) 사이를 통과한다. 이에따라 발광 소자(104)로부터 주사되어 투과공(103)을 통과한 빛을 수광 소자(105)가 수신함에 따라 스티어링 휠(101)의 조향각을 감지한다.When the steering wheel 101 is rotated by the driver, the rotating plate 102 is rotated with the driver so that the transmission hole 103 passes between the light emitting element 104 and the light receiving element 105. Accordingly, as the light receiving element 105 receives the light scanned from the light emitting element 104 and passing through the transmission hole 103, the steering angle of the steering wheel 101 is sensed.

또한, 종래 스티어링 휠의 조향각을 감지하는 조향각 감지장치의 다른 실시예는 도 2에 도시한 것처럼, 상면에 저항체(203)가 부착된 회전판(202)이 스티어링 휠(201)의 외주면을 감싸면서 형성되고, 이 저항체(203)의 일단에는 검출단(205)이 형성되는 한편, 저항체(203)의 상면에는 고정접점(204)이 안착되어 있다. 이때 고정접점은 스티어링 휠(201)과 분리되어 스티어링 휠(201)을 감싸고 있는 케이스에 고정되어 있다.In addition, another embodiment of the steering angle detection device for detecting the steering angle of the conventional steering wheel, as shown in Figure 2, the rotating plate 202 having a resistor 203 attached to the upper surface is formed while surrounding the outer peripheral surface of the steering wheel 201 The detection end 205 is formed at one end of the resistor 203, and the fixed contact 204 is seated on the upper surface of the resistor 203. In this case, the fixed contact is separated from the steering wheel 201 and is fixed to the case surrounding the steering wheel 201.

이렇게 구성된 조향각 감지장치에서 스티어링 휠(201)이 회전되면, 저항체(203)에 안착된 고정접점(204)의 위치가 변하면서 고정접점(204)과 검출단(205) 사이의 저항값이 변한다. 이에따라 스티어링 휠(201)이 1회전할 때마다 고정접점(204)과검출단(205) 사이에서는 도 3에서와 같은 조향각 신호가 검출된다.When the steering wheel 201 is rotated in the steering angle sensing device configured as described above, the position of the fixed contact 204 seated on the resistor 203 is changed while the resistance value between the fixed contact 204 and the detection end 205 is changed. Accordingly, each time the steering wheel 201 rotates, the steering angle signal as shown in FIG. 3 is detected between the fixed contact 204 and the detection end 205.

그러나, 발광소자와 수광소자에 의해 조향각을 감지하는 경우에는 스티어링 휠이 회전판에 형성된 투과공의 간격만큼 회전할때마다 조향각을 감지하기 때문에 스티어링 휠의 회전상태를 정확하게 감지하지 못할 뿐만 아니라, 스티어링 휠의 회전에 따라 가변되는 저항값에 의해 스티어링 휠의 조향각을 감지하는 경우에는 스티어링 휠의 회전에 따라 저항값이 급변하기 때문에 스티어링 휠의 회전을 감지하는데 어려움이 있다.However, when the steering angle is detected by the light emitting element and the light receiving element, the steering angle is detected every time the steering wheel rotates by the interval of the penetrating hole formed in the rotating plate, and thus the steering wheel rotation state is not accurately detected, When the steering angle of the steering wheel is sensed by the resistance value that is variable according to the rotation, the resistance value changes rapidly according to the rotation of the steering wheel, which makes it difficult to detect the rotation of the steering wheel.

이러한 결정을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 차량의 주행방향을 결정하는 스티어링 휠의 조향각을 변화상태를 보다 선형적으로 변화하도록 하여 조향각을 보다 정확하게 검출할 뿐만 아니라 조향각 변화에 대한 신호를 처리하는 처리수단을 간소화할 수 있도록 하는 스티어링 휠의 조향각 감지장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving this determination is to process the signal for steering angle change as well as to detect the steering angle more accurately by changing the steering angle of the steering wheel that determines the driving direction of the vehicle more linearly. It is to provide a steering angle detection device of the steering wheel to simplify the means.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스티어링 휠의 조향각 감지장치는 스티어링 휠의 외주면에 나선형의 가이드 홈을파고, 이에 이동자를 결합하여 스티어링 휠의 회전운동을 이동자의 직선운동으로 변환하고, 이 이동자의 직선운동으로 저항체의 저항값을 가변한 후, 이 저항체의 저항값 변화에 따라 스티어링 휠의 조향각을 검출함으로써, 스티어링 휠의 조향각을 선형적으로 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 후단에서 조향각 감지신호를 처리하는 처리수단을 간소화할 수 있는 특징을 갖는다.Steering angle detection device of the steering wheel of the present invention for achieving this object is to dig a spiral guide groove on the outer peripheral surface of the steering wheel, to combine the mover to convert the rotational movement of the steering wheel to the linear movement of the mover, By varying the resistance of the resistor in a linear motion and then detecting the steering angle of the steering wheel according to the change in the resistance of the resistor, the steering angle of the steering wheel can be detected linearly and the steering angle detection signal is processed at the rear end. It has a feature that can simplify the processing means.

도 1은 종래 조향각 감지장치의 일 실시예를 도시한 개략 사시도.1 is a schematic perspective view showing an embodiment of a conventional steering angle detection device.

도 2는 종래 조향각 감지장치의 다른 실시예를 도시한 개략 사시도.Figure 2 is a schematic perspective view showing another embodiment of the conventional steering angle detection device.

도 3은 도 2에서 조향각에 따라 저항값 변화상태를 보인 그래프.3 is a graph showing a change state of the resistance value according to the steering angle in FIG.

도 4는 본 발명에 따른 조향각 감지장치의 개략 분리 사시도.Figure 4 is a schematic exploded perspective view of the steering angle detection device according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 조향각 감지장치의 단면도.5 is a cross-sectional view of the steering angle detection device according to the present invention.

도 6은 스티어링 휠의 조향각에 따른 저항값의 변화상태를 보인 그래프이다.6 is a graph showing a change state of the resistance value according to the steering angle of the steering wheel.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 스티어링 휠 2 : 가이드 홈1: steering wheel 2: guide groove

3 : 이동자 4 : 안내돌기3: mover 4: guide protrusion

5 : 접속돌기 6 : 케이스5: connection protrusion 6: case

7 : 가이드 홈 8 : 저항체7: guide groove 8: resistor

9 : 전도체 10a,10b : 검출단9: conductor 10a, 10b: detection stage

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 스티어링 휠의 조향각 감지장치의 구성과 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation of the steering angle detection device of the steering wheel according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 스티어링 휠의 조향각 감지장치의 분리 사시도로서, 스티어링 휠(1)의 회전에 따른 조향각을 감지하도록 된 스티어링의 조향각 감지장치에 있어서, 이 스티어링 휠(1)의 외주면을 감싸면서 나선형으로 형성된 가이드 홈(2)과, 이 가이드 홈(2)과 케이스(6)의 가이드 홈(7) 사이에 결합되어서 스티어링 휠의 회전운동을 직선유동으로 변환하는 이동자(3)와, 이 이동자(3)의 위치에 따라 저항값을 달리하여 스티어링 휠의 조향각에 대응하는 신호를 발생하는 저항체(8)로 구성된다.Figure 4 is an exploded perspective view of the steering angle detection device of the steering wheel according to the present invention, in the steering angle detection device of the steering to detect the steering angle according to the rotation of the steering wheel 1, the outer peripheral surface of the steering wheel (1) wrapped And a mover 3 coupled between the guide groove 2 formed in a spiral shape and the guide groove 2 and the guide groove 7 of the case 6 to convert the rotational movement of the steering wheel into linear flow. The resistor 8 is configured to generate a signal corresponding to the steering angle of the steering wheel by varying the resistance value according to the position of the mover 3.

이 때 이동자(3)의 내면에는 상기 가이드 홈(2)에 슬립되게 결합하는 안내돌기(4)가 형성되고, 외면에는 가이드 홈(7)에 슬립되게 결합하는 접속돌기(5)가 형성되어서 스티어링 휠의 회전 운동을 직선운동으로 변환하도록 한다.At this time, the inner surface of the mover (3) is formed with a guide projection (4) for slip coupling to the guide groove (2), the outer surface is formed with a connection projection (5) for slip coupling to the guide groove (7) steering Convert the wheel rotation to a linear motion.

따라서 상기 이동자(3)는 스티어링휠(1) 외주면과 케이스(6) 내면 사이에 슬립되게 위치하면서, 상기 안내돌기(4)는 스티어링휠(1)의 가이드홈(2)에, 접속돌기 (5)는 케이스(6)의 가이드홈(7)에 위치하여 있게 된다.Accordingly, the mover 3 is positioned to slip between the outer circumferential surface of the steering wheel 1 and the inner surface of the case 6, while the guide protrusion 4 is connected to the guide groove 2 of the steering wheel 1, and the connecting protrusion 5 is disposed. ) Is located in the guide groove (7) of the case (6).

그리고 도 5에서와 같이, 가이드 홈(7)의 일측 내면에는 저항체(8)가 부착되고, 가이드 홈(7)의 타측 내면에는 이 저항체(8)와 연결된 전도체(9)가 부착되며, 이 저항체(8)와 전도체(9) 사이에는 이동자(3)의 접속돌기(5)가 내입되어 있다.5, a resistor 8 is attached to one inner surface of the guide groove 7, and a conductor 9 connected to the resistor 8 is attached to the other inner surface of the guide groove 7. A connection protrusion 5 of the mover 3 is interposed between the 8 and the conductor 9.

도 6은 본 발명에서 스티어링 휠의 회전으로 조향각이 가변됨에 따라 저항체의 저항값이 가변되는 상태를 보인 그래프이다.6 is a graph showing a state in which the resistance value of the resistor is variable as the steering angle is changed by the rotation of the steering wheel in the present invention.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명한다.The operation of the present invention configured as described above will be described.

운전자에 의해 스티어링 휠(1)의 회전되면, 이 스티어링 휠(1)의 가이드 홈(2)에 안내돌기(4)가 결합된 이동자(3)가 상측방향 혹은 하측 방향으로 이동된다. 이때 이동자(3)의 일측에 형성된 접속돌기(5)는 이동자(3)와 함께 케이스(6)에 형성된 가이드 홈(7)을 따라 상하로 이동하면서 저항체(8)와 전도체(9)를 접속해 준다.When the steering wheel 1 is rotated by the driver, the mover 3 having the guide protrusion 4 coupled to the guide groove 2 of the steering wheel 1 is moved upward or downward. At this time, the connecting projection 5 formed on one side of the mover 3 moves up and down along the guide groove 7 formed in the case 6 together with the mover 3 to connect the resistor 8 and the conductor 9. give.

이에따라 스티어링 휠(1)의 회전운동으로 이동자(3)가 상하로 직선운동하기 때문에 각 검출단(10a)(10b) 사이의 저항값이도 6에 도시한 것처럼, 가변된다. 즉, 스티어링 휠(1)이 오른쪽이나 왼쪽으로 최대로 회전하여도 접속돌기(5)가 가이드홈(7)의 상단에서 하단까지만 이동하기 때문에 스티어링 휠의 조향각 변화에 따른 저항값이 선형적으로 변한다. 그러므로, 검출단(10a)(10b)의 일측에 소정의 전원을 공급하게 되면, 스티어링 휠(1)의 회전에 따른 저항체(8)의 저항값이 가변되면서 각기 다른 레벨의 전원이 검출되므로 스티어링 휠(1)의 조향각을 검출할 수 있다.Accordingly, since the mover 3 linearly moves up and down by the rotational movement of the steering wheel 1, the resistance value between the detection stages 10a and 10b is varied as shown in FIG. That is, even if the steering wheel 1 is rotated to the right or left to the maximum, since the connecting protrusion 5 moves only from the upper end to the lower end of the guide groove 7, the resistance value according to the steering angle change of the steering wheel changes linearly. . Therefore, when a predetermined power is supplied to one side of the detection stages 10a and 10b, since the resistance value of the resistor 8 according to the rotation of the steering wheel 1 is varied and power of different levels is detected, the steering wheel The steering angle of (1) can be detected.

이때 바퀴가 일직선으로 있게 될 경우에 이동자(3)는 중앙에 있게 되어 저항값은 "0"이 되고, 상기 스티어링휠(1)이 좌,우로 회전할 때 이동자(3)가 회전각도에 비례하여 상,하로 이동하면서 저항값을 미 도시된 제어부에 전달하게 되며, 상기 제어부는 이 저항값을 바탕으로 조향각을 환산한다.At this time, when the wheels are in a straight line, the mover 3 is in the center, and the resistance value becomes "0". When the steering wheel 1 rotates left and right, the mover 3 is proportional to the rotation angle. While moving up and down, the resistance value is transmitted to a controller not shown, and the controller converts a steering angle based on the resistance value.

이상에서와 같이 본 발명은 스티어링 휠의 외주면에 나선형의 가이드 홈을 파고, 이에 이동자를 결합하여 스티어링 휠의회전운동을 이동자의 직선운동으로 변환하고, 이 이동자의 직선운동으로 저항체의 저항값을 가변한 후, 이 저항체의 저항값 변화에 따라 스티어링 휠의 조향각을 검출함으로써, 스티어링 휠의 조향각을 선형적으로 감지할 수 있을 뿐만 아니라,조향각 감지신호를 처리하는 후단의 구성을 간소화할 수 있다.As described above, the present invention digs a helical guide groove on the outer circumferential surface of the steering wheel, and combines the mover to convert the rotational movement of the steering wheel into a linear movement of the mover, and the resistance value of the resistor is varied by the linear movement of the mover. Then, by detecting the steering angle of the steering wheel according to the change in the resistance value of the resistor, not only can the steering angle of the steering wheel be linearly sensed, but also the configuration of the rear end of processing the steering angle detection signal can be simplified.

Claims (1)

스티어링 휠(1)의 회전에 따른 조향각을 감지하도록 된 스티어링의 조향각 감지장치에 있어서,In the steering angle detection device of the steering to detect the steering angle according to the rotation of the steering wheel (1), 이 스티어링 휠(1)의 외주면을 감싸면서 나선형으로 형성된 가이드 홈(2)과;A guide groove 2 formed in a spiral shape while surrounding the outer circumferential surface of the steering wheel 1; 상기 스티어링휠(1) 외주에 결합되면서 내주면에 일직선의 가이드홈(7)을 형성한 케이스(6)와;A case 6 coupled to an outer circumference of the steering wheel 1 and having a straight guide groove 7 formed on an inner circumferential surface thereof; 이 스티어링휠(1)의 가이드 홈(2)과 케이스(6)의 가이드 홈(7) 사이에 결합되어서 스티어링 휠의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 이동자(3)와;A mover (3) coupled between the guide groove (2) of the steering wheel (1) and the guide groove (7) of the case (6) to convert the rotational movement of the steering wheel into linear movement; 상기 케이스(6)의 가이드홈(7)에 설치되어 이 이동자(3)의 위치에 따라 저항값을 달리하여 스티어링 휠의 조향각에 대응하는 신호를 발생하는 저항체(8)를 포함하여 구성되어짐을 특징으로 하는 스티어링 휠의 조향각 감지장치.And a resistor 8 installed in the guide groove 7 of the case 6 to generate a signal corresponding to the steering angle of the steering wheel by varying the resistance value according to the position of the mover 3. Steering angle sensing device.
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