KR100459022B1 - Apparatus for confirming steering wheel angle of a vehicle - Google Patents

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KR100459022B1
KR100459022B1 KR10-2002-0050180A KR20020050180A KR100459022B1 KR 100459022 B1 KR100459022 B1 KR 100459022B1 KR 20020050180 A KR20020050180 A KR 20020050180A KR 100459022 B1 KR100459022 B1 KR 100459022B1
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Abstract

본 발명은 차량의 조향각 확인장치에 관한 것으로, 특히 차량이 주행중 선회할 때 이에 따른 조향각을 정확하게 검출할 수 있도록 한 차량의 조향각 확인장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering angle checking device for a vehicle, and more particularly, to a steering angle checking device for a vehicle so that the steering angle can be accurately detected when the vehicle turns while driving.

본 발명의 차량의 조향각 확인장치는, 조향휠의 하부에 장착된 조향축이 회동가능하도록 관통됨과 아울러 차체의 적소에 고정설치된 하우징; 일단이 상기 하우징내의 상기 조향축의 외주연에 고정결합되고, 시계방향으로 복수회 감겨져 타단이 상기 하우징의 내측면에 고정결합된 제 1밴드스프링; 상기 제 1밴드스프링의 일면에 고정결합되고, 외부의 압력에 의해 전기적인 신호를 출력하는 제 1압력센서; 상기 제 1밴드스프링과 소정간격으로 이격되어 일단이 상기 하우징내의 상기 조향축의 외주연에 고정결합되고, 반시계방향으로 복수회 감겨져 타단이 상기 하우징의 내측면에 고정결합된 제 2밴드스프링; 상기 제 2밴드스프링의 일면에 고정결합되고, 외부의 압력에 의해 전기적인 신호를 출력하는 제 2압력센서; 및 상기 제 1압력센서와 상기 제 2압력센서들로부터 출력된 전기적인 신호들의 평균값을 연산하고, 이 평균값에 따라 상기 조향휠의 회전방향 및 각도를 산출하는 마이컴을 포함하여 이루어진다.Steering angle confirmation apparatus of the vehicle of the present invention, the steering shaft mounted to the lower portion of the steering wheel is penetrated to be rotatable and fixed in place of the vehicle body; A first band spring having one end fixedly coupled to an outer circumference of the steering shaft in the housing and wound several times in a clockwise direction and the other end fixedly coupled to an inner surface of the housing; A first pressure sensor fixedly coupled to one surface of the first band spring and outputting an electrical signal by an external pressure; A second band spring spaced apart from the first band spring by a predetermined interval, one end of which is fixedly coupled to an outer circumference of the steering shaft in the housing, the second band spring of which is wound a plurality of times in a counterclockwise direction, and the other end of which is fixed to an inner surface of the housing; A second pressure sensor fixedly coupled to one surface of the second band spring and outputting an electrical signal by an external pressure; And a microcomputer that calculates an average value of electrical signals output from the first pressure sensor and the second pressure sensors, and calculates a rotation direction and an angle of the steering wheel according to the average value.

Description

차량의 조향각 확인장치{APPARATUS FOR CONFIRMING STEERING WHEEL ANGLE OF A VEHICLE}Steering angle check device of vehicle {APPARATUS FOR CONFIRMING STEERING WHEEL ANGLE OF A VEHICLE}

본 발명은 차량의 조향각 확인장치에 관한 것으로, 특히 차량이 주행중 선회할 때 이에 따른 조향각을 정확하게 검출할 수 있도록 한 차량의 조향각 확인장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering angle checking device for a vehicle, and more particularly, to a steering angle checking device for a vehicle so that the steering angle can be accurately detected when the vehicle turns while driving.

일반적으로, 차량의 조향장치는 주행중인 차량의 진행방향을 임의로 바꾸기 위해 조향차륜인 전륜의 정열상태를 전환시키는 장치인 바, 조향시 운전자가 직접 조향휠을 조작하게 되면, 이의 조작력이 조향축을 거쳐 조향기어 및 링크기구에 전달되어 전륜의 정렬상태가 변화되게 된다.In general, the steering device of the vehicle is a device for switching the alignment state of the front wheel, which is the steering wheel, to arbitrarily change the traveling direction of the driving vehicle. When the driver directly operates the steering wheel during steering, its steering force passes through the steering shaft. It is transmitted to the steering gear and link mechanism to change the alignment of the front wheels.

그리고, 차량의 선회시 선회정도는 동력조향장치나 전자현가장치등의 여러 기기들의 입력데이터로 활용되는 바, 이를 위해 자동차의 선회에 따른 조향의 정도는 조향축의 변화되는 각도를 매개로 측정하도록 되어 있다.In addition, when the vehicle is turning, the turning degree is used as input data of various devices such as a power steering device or an electronic suspension device. For this purpose, the degree of steering according to the turning of the vehicle is measured based on the changing angle of the steering shaft. have.

한편, 차량의 조향시 조향축의 변화 각도는 조향각 검출센서를 통해 검출되는데, 종래에는 상기 조향각 검출센서로 가변저항 타입이 사용되었다. 상기 가변저항 타입의 조향각 검출센서는 기판의 원주방향에 저항체가 설치되어 있으며, 상기 저항체 위를 금속접점이 슬라이딩하여 저항 변화량을 검출하는 것으로, 운전자가 조향휠을 좌ㆍ우로 회전시킴에 따라 상기 금속접점이 저항체 위를 슬라이딩하여 저항 변화량을 통해 조향각을 검출한다.On the other hand, the angle of change of the steering shaft during the steering of the vehicle is detected through a steering angle detection sensor, a variable resistance type was conventionally used as the steering angle detection sensor. The variable resistance type steering angle detection sensor is provided with a resistor in the circumferential direction of the substrate, and detects a change in resistance by sliding a metal contact on the resistor, and the driver rotates the steering wheel to the left and right. The contact slides on the resistor to detect the steering angle through the resistance change.

그러나, 종래의 가변저항 타입의 조향각 검출센서에 따르면 금속접점이 저항체 위를 슬라이딩할 때 소음이 발생하며, 특히 운전자가 조향휠을 좌ㆍ우로 회전시킨 상태에서 조향휠에서 손을 떼면 조향휠이 원래의 위치로 복귀되는데 이때 금속접점이저항체 위를 슬라이딩하는 소음이 더 증가하고, 조향휠이 원래의 위치로 복귀되는데 마찰력으로 작용하여 고급차량에 경우 승차감을 악화시키는 문제점이 있었다.However, according to the conventional variable resistance type steering angle detection sensor, noise occurs when the metal contact slides over the resistor, and in particular, when the driver releases the steering wheel while the steering wheel is rotated to the left or right, the steering wheel returns to its original position. In this case, the noise of sliding the metal contact point on the resistor is increased, and the steering wheel returns to its original position, which acts as a frictional force, which deteriorates the riding comfort of the luxury vehicle.

이러한 문제점을 해결하기 위해 대한민국 실용신안 공개번호 제2000-0006158호(엔코더 타입의 조향각 센서)에서는 조향휠 작동시 소음을 발생하지 않으며, 조향휠 복귀시 마찰력을 발생하지 않는 비접촉식 조향각 검출센서가 제안되었다.In order to solve this problem, Korean Utility Model Publication No. 2000-0006158 (encoder-type steering angle sensor) has proposed a non-contact steering angle detection sensor that does not generate noise when steering wheel is operated and does not generate friction when steering wheel returns. .

도 1은 종래 자동차의 조향각 검출센서를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 종래의 조향각 검출센서는, 조향축(11)에 일체로 결합되어 조향시 동일한 방향 및 각도로 회전하면서 동심원상으로 다수개의 조향각 감지용 슬릿(12)과 하나의 중립위치 판별용 슬릿(13)을 각각 갖춘 회전판(14)과, 회전판(14)의 일측에 조향각 감지용 슬릿(12)을 향하도록 상하로 다소 이격되게 배치된 한 쌍의 포토센서로 이루어지는 바, 이 포토센서는 중앙의 중립감지 포토센서(15)와, 중립감지 포토센서(15)의 좌ㆍ우로 각각 배치된 제 1포토센서(16)와 제 2포토센서(17)로 구성된다.1 is a view schematically showing a steering angle detection sensor of a conventional vehicle, the conventional steering angle detection sensor is coupled to the steering shaft 11 integrally for detecting a plurality of steering angles concentrically while rotating in the same direction and angle during steering. A pair of rotary plates 14 each provided with a slit 12 and one neutral position discriminating slit 13, and a pair of upper and lower spaced one side of the rotating plate 14 facing the steering angle sensing slit 12. The photosensor comprises a first photosensor 16 and a second photosensor 17 arranged at left and right sides of the neutral sensing photosensor 15 and the neutral sensing photosensor 15, respectively. It is composed of

따라서, 차량의 조향시 조향축(11)이 회전하게 되면, 이에 따라 회전판(14)도 동일한 방향과 속도로 회전하게 되고, 이때 제 1포토센서(16)와 제 2포토센서(17)는 회전판(14)에 동심원상으로 형성된 다수개의 조향각 감지용 슬릿(12)을 통해 빛의 투과 또는 차단에 따른 위상이 각각 다른 펄스를 발생시키게 되며, 이 펄스를 매개로 조향시 조향의 방향과 속도를 검출할 수 있게 된다.Therefore, when the steering shaft 11 is rotated during the steering of the vehicle, the rotating plate 14 also rotates in the same direction and speed. At this time, the first photosensor 16 and the second photosensor 17 are rotating plates. Through a plurality of steering angle detection slits 12 formed concentrically on (14) to generate a pulse having a different phase according to the transmission or blocking of light, and detects the direction and speed of steering during steering through this pulse. You can do it.

그러나, 상기와 같은 조향각 검출센서를 통한 조향각의 검출에서는, 조향축(11)상에 장착된 회전판(14)을 향해 설치된 중립감지 포토센서(15)와 제 1포토센서(16)및 제 2포토센서(17)에 의해 이루어지는 바, 특히 이러한 포토센서들에 의한 조향각의 검출은 회전판(14)의 조향각 감지용 슬릿(12)과 중립위치 판별용 슬릿(13)을 통해 빛의 투과 및 차단에 따른 위상차가 있는 펄스를 송출함에 따라 이루어지는데, 상기 회전판(14)에 마련된 조향각 감지용 슬릿(12)과 중립위치 판별용 슬릿(13)에 먼지나 이물질이 끼일 경우에는 잘못된 검출된 신호를 송출함에 따라 기기의 오작동을 유발시키게 되고, 3개의 포토센서중 어느 하나라도 제 기능을 발휘하지 못하는 이상 발생시에도 역시 잘못된 검출된 신호를 송출함에 따라 기기의 오작동을 유발시키게 되는 문제점이 있다.However, in the detection of the steering angle through the steering angle detection sensor as described above, the neutral sensing photosensor 15 and the first photosensor 16 and the second photo port installed toward the rotating plate 14 mounted on the steering shaft 11. In particular, the detection of the steering angle by the photosensors is performed by the sensor 17, and the detection of the steering angle is caused by the transmission and blocking of light through the steering angle detecting slit 12 and the neutral position determining slit 13 of the rotating plate 14. It is made by transmitting a pulse having a phase difference, when dust or foreign matter is caught in the steering angle detection slit 12 and the neutral position determination slit 13 provided in the rotating plate 14 by sending an incorrect detected signal It causes a malfunction of the device, and even when any one of the three photosensors does not function properly, it also causes a malfunction of the device by sending an incorrectly detected signal. All.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 압전소자로 이루어진 압력센서를 이용하여 차량의 주행중 선회할 때 이에 따른 조향방향 및 각도의 검출을 오작동없이 정확하게 이루어지게 함으로써, 기기의 오작동에 의한 검출 데이터의 신뢰도 저하를 방지할 수 있도록 한 차량의 조향각 확인장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, the object of the present invention is to make the detection of the steering direction and angle accordingly when the vehicle turns while driving by using a pressure sensor made of a piezoelectric element without malfunction, The present invention provides a vehicle steering angle confirmation device capable of preventing a decrease in reliability of detection data due to malfunction of a device.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 차량의 조향각 확인장치는, 조향휠의 하부에 장착된 조향축이 회동가능하도록 관통됨과 아울러 차체의 적소에 고정설치된 하우징; 일단이 상기 하우징내의 상기 조향축의 외주연에 고정결합되고, 시계방향으로 복수회 감겨져 타단이 상기 하우징의 내측면에 고정결합된 제 1밴드스프링; 상기 제 1밴드스프링의 일면에 고정결합되고, 외부의 압력에 의해 전기적인 신호를 출력하는 제 1압력센서; 상기 제 1밴드스프링과 소정간격으로 이격되어 일단이 상기 하우징내의 상기 조향축의 외주연에 고정결합되고, 반시계방향으로 복수회 감겨져 타단이 상기 하우징의 내측면에 고정결합된 제 2밴드스프링; 상기 제 2밴드스프링의 일면에 고정결합되고, 외부의 압력에 의해 전기적인 신호를 출력하는 제 2압력센서; 및 상기 제 1압력센서와 상기 제 2압력센서들로부터 출력된 전기적인 신호들의 평균값을 연산하고, 이 평균값에 따라 상기 조향휠의 회전방향 및 각도를 산출하는 마이컴을 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, the steering angle confirmation apparatus of the vehicle of the present invention, the steering shaft mounted to the lower portion of the steering wheel is rotatable and fixedly installed in place of the vehicle body; A first band spring having one end fixedly coupled to an outer circumference of the steering shaft in the housing and wound several times in a clockwise direction and the other end fixedly coupled to an inner surface of the housing; A first pressure sensor fixedly coupled to one surface of the first band spring and outputting an electrical signal by an external pressure; A second band spring spaced apart from the first band spring by a predetermined interval, one end of which is fixedly coupled to an outer circumference of the steering shaft in the housing, the second band spring of which is wound a plurality of times in a counterclockwise direction, and the other end of which is fixed to an inner surface of the housing; A second pressure sensor fixedly coupled to one surface of the second band spring and outputting an electrical signal by an external pressure; And a microcomputer that calculates an average value of electrical signals output from the first pressure sensor and the second pressure sensors, and calculates a rotation direction and an angle of the steering wheel according to the average value.

전술한 구성에서, 상기 제 1압력센서 및 상기 제 2압력센서는 각각 상기 제 1밴드스프링 및 상기 제 2밴드스프링의 일면에 일정간격으로 이격되어 고정결합된 복수개의 압력센서로 이루어짐이 바람직하다.In the above-described configuration, the first pressure sensor and the second pressure sensor is preferably composed of a plurality of pressure sensors are fixedly spaced apart at regular intervals on one surface of the first band spring and the second band spring, respectively.

바람직하게는, 상기 제 1밴드스프링 및 상기 제 2밴드스프링은 상기 조향휠이 중립상태에 있을 때, 상기 제 1압력센서 및 상기 제 2압력센서에 압력을 가하지 않도록 설치된다.Preferably, the first band spring and the second band spring are installed so as not to apply pressure to the first pressure sensor and the second pressure sensor when the steering wheel is in a neutral state.

바람직하게는, 상기 제 1압력센서 및 상기 제 2압력센서들은 조향휠이 중립상태일 때 각각 일직선상에 위치하도록 설치한다.Preferably, the first pressure sensor and the second pressure sensors are installed such that they are located in a straight line when the steering wheel is in a neutral state.

바람직하게는, 상기 제 1압력센서 및 상기 제 2압력센서는 압전소자로 이루어진다.Preferably, the first pressure sensor and the second pressure sensor is made of a piezoelectric element.

도 1은 종래 차량의 조향각 검출센서를 개략적으로 나타낸 도면,1 is a view schematically showing a steering angle detection sensor of a conventional vehicle;

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 조향각 확인장치가 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면,2 is a view schematically showing a state in which a steering angle checking apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention is installed;

도 3은 도 2의 A-A' 확대단면도,3 is an enlarged cross-sectional view taken along line A-A 'of FIG.

도 4는 도 2의 B-B'확대단면도,4 is an enlarged cross-sectional view taken along line B-B 'of FIG. 2;

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 조향각 확인장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도,5 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for checking a steering angle of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present disclosure;

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예 따른 차량의 조향각 확인장치에서 조향휠을 좌측방향으로 회전한 상태를 나타낸 사용상태단면도로서, 도 6a는 본 발명의 제 1압력센서 및 제 1밴드스프링의 동작상태를 나타낸 단면도, 도 6b는 본 발명의 제 2압력센서 및 제 2밴드스프링의 동작상태를 나타낸 단면도,6A and 6B are cross-sectional views illustrating a state in which a steering wheel is rotated to the left in a steering angle checking apparatus of a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6A is a first pressure sensor and a first band spring of the present invention. 6B is a cross-sectional view showing an operating state of the second pressure sensor and the second band spring of the present invention;

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예 따른 차량의 조향각 확인장치에서 조향휠을 우측방향으로 회전한 상태를 나타낸 사용상태단면도로서, 도 7a는 본 발명의 제 1압력센서 및 제 1밴드스프링의 동작상태를 나타낸 단면도이고, 도 7b는 본발명의 제 2압력센서 및 제 2밴드스프링의 동작상태를 나타낸 단면도이다.7A and 7B are cross-sectional views illustrating a state in which a steering wheel is rotated to the right in a steering angle checking apparatus of a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7A is a first pressure sensor and a first band spring of the present invention. 7B is a cross-sectional view showing an operating state of the second pressure sensor and the second band spring of the present invention.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ****** Explanation of symbols on main parts of drawing ***

100 : 조향휠, 200 : 조향축,100: steering wheel, 200: steering shaft,

300 : 하우징, 400 : 제 1밴드스프링,300: housing, 400: first band spring,

500 : 제 1압력센서, 600 : 제 2밴드스프링,500: first pressure sensor, 600: second band spring,

700 : 제 2압력센서, 800 : 마이컴700: second pressure sensor, 800: microcomputer

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. This embodiment is not intended to limit the scope of the invention, but is presented by way of example only.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 조향각 확인장치가 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 A-A' 확대단면도이며, 도 4는 도 2의 B-B'확대단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 조향각 확인장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.FIG. 2 is a view schematically showing a state in which a steering angle checking apparatus for a vehicle is installed according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2, and FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line BB ′ of FIG. 2. 5 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for checking a steering angle of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 조향각 확인장치는, 조향휠(100)과; 조향휠(100)의 하부에 장착된 조향축(200)과; 조향축(200)이 회동가능하도록 관통됨과 아울러 차체의 적소에 고정설치된 하우징(300)과; 일단이 하우징(300)내의 조향축(200)의 외주연에 고정결합되고, 시계방향으로 복수회 감겨져타단이 하우징(300)의 내측면에 고정결합된 제 1밴드스프링(400)과; 제 1밴드스프링(400)의 일면에 일정간격으로 이격되어 고정결합되고, 외부의 압력에 의해 전기적인 신호를 출력하는 복수개의 제 1압력센서(500)와; 제 1밴드스프링(400)과 소정간격으로 이격되어 일단이 하우징(300)내의 조향축(200)의 외주연에 고정결합되고, 반시계방향으로 복수회 감겨져 타단이 하우징(300)의 내측면에 고정결합된 제 2밴드스프링(600)과; 제 2밴드스프링(600)의 일면에 일정간격으로 이격되어 고정결합되고, 외부의 압력에 의해 전기적인 신호를 출력하는 복수개의 제 2압력센서(700)와; 제 1압력센서(500) 및 제 2압력센서(700)들로부터 출력된 전기적인 신호들의 평균값을 연산하고, 이 평균값에 따라 조향휠(100)의 회전방향 및 각도를 산출하는 마이컴(800)을 포함하여 구성한다.2 to 5, the steering angle check device of the present invention, the steering wheel 100; A steering shaft 200 mounted below the steering wheel 100; A housing 300 through which the steering shaft 200 is rotatable and fixedly installed in place of the vehicle body; A first band spring 400 having one end fixedly coupled to an outer circumference of the steering shaft 200 in the housing 300, wound several times in a clockwise direction, and the other end fixedly coupled to an inner surface of the housing 300; A plurality of first pressure sensors 500 which are fixedly spaced apart from one surface of the first band spring 400 by a predetermined interval and output an electrical signal by an external pressure; The first band spring 400 is spaced at a predetermined interval so that one end is fixedly coupled to the outer circumference of the steering shaft 200 in the housing 300, and the other end is wound in the counterclockwise direction to the other end on the inner surface of the housing 300. A second band spring 600 fixedly coupled; A plurality of second pressure sensors 700 which are fixedly spaced apart from one surface of the second band spring 600 by a predetermined interval and output an electrical signal by an external pressure; The microcomputer 800 calculates an average value of electrical signals output from the first pressure sensor 500 and the second pressure sensor 700 and calculates a rotation direction and angle of the steering wheel 100 according to the average value. It is configured to include.

전술한 구성에서, 제 1압력센서(500) 및 제 2압력센서(700)는 압력을 감지할 수 있는 것이면 어느 것이라도 상관없지만, 일반적으로 널리 공지된 압전소자(Piezoelectric Element)로 구현됨이 바람직하다. 이때, 상기 압전소자는 압력이 가해졌을 때 전압을 발생하고, 전계가 가해졌을 때 기계적인 변형이 일어나는 소자로서 기계적인 진동에너지를 전기에너지로, 전기에너지를 기계적인 진동에너지로 상호 변환이 가능하며 변환효율이 매우 높다.In the above-described configuration, the first pressure sensor 500 and the second pressure sensor 700 may be any one that can sense the pressure, but is generally implemented as a well-known piezoelectric element. Do. In this case, the piezoelectric element generates a voltage when a pressure is applied, and a mechanical deformation occurs when an electric field is applied, and the piezoelectric element is capable of converting mechanical vibration energy into electrical energy and electrical energy into mechanical vibration energy. The conversion efficiency is very high.

또한, 상기 복수개의 제 1압력센서(500) 및 제 2압력센서(700)들은 조향휠이 중립상태일 때 일직선상에 위치하도록 설치됨이 바람직하다.In addition, the plurality of first pressure sensors 500 and the second pressure sensors 700 may be installed to be in a straight line when the steering wheel is in a neutral state.

상기 각각의 제 1밴드스프링(400) 및 제 2밴드스프링(600)은 조향휠(100)이 중립상태에 있을 때, 제 1압력센서(500) 및 제 2압력센서(700)들에 압력을 가하지않도록 설치됨이 바람직하다.Each of the first band spring 400 and the second band spring 600 applies pressure to the first pressure sensor 500 and the second pressure sensors 700 when the steering wheel 100 is in a neutral state. It is preferable to install so as not to apply.

마이컴(800)은 차량의 전체적인 제어를 담당하는 전자제어유닛(ECU) 또는 이와는 별도로 마련되어 이루어질 수도 있다.The microcomputer 800 may be provided separately from the electronic control unit (ECU) which is in charge of the overall control of the vehicle.

또한, 마이컴(800)에서는 제 1압력센서(500) 및 제 2압력센서(700)에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있는 통상의 A/D컨버터(미도시)가 내장됨이 바람직하다.In addition, the microcomputer 800 preferably includes a conventional A / D converter (not shown) capable of converting analog signals output from the first pressure sensor 500 and the second pressure sensor 700 into digital signals. Do.

이하에는 전술한 구성을 가지는 본 발명의 차량의 조향각 확인장치의 동작에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the steering angle checking apparatus for a vehicle of the present invention having the above-described configuration will be described in detail.

먼저, 조향휠(100)이 중립상태에 있을 때에는 제 1밴드스프링(400) 및 제 2밴드스프링(600)이 제 1압력센서(500) 및 제 2압력센서(700)에 아무런 압력을 가하지 않기 때문에, 마이컴(800)에서는 아무런 전기적인 신호가 제공되지 않아 조향휠(100)이 중립상태에 있음을 인식하게 된다.First, when the steering wheel 100 is in a neutral state, the first band spring 400 and the second band spring 600 do not apply any pressure to the first pressure sensor 500 and the second pressure sensor 700. Thus, no electrical signal is provided in the microcomputer 800 to recognize that the steering wheel 100 is in a neutral state.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예 따른 차량의 조향각 확인장치에서 조향휠을 좌측방향으로 회전한 상태를 나타낸 사용상태단면도로서, 도 6a는 본 발명의 제 1압력센서 및 제 1밴드스프링의 동작상태를 나타낸 단면도이고, 도 6b는 본 발명의 제 2압력센서 및 제 2밴드스프링의 동작상태를 나타낸 단면도이다.6A and 6B are cross-sectional views illustrating a state in which a steering wheel is rotated to the left in a steering angle check apparatus of a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6A is a first pressure sensor and a first band spring of the present invention. 6B is a cross-sectional view showing an operating state of the second pressure sensor and the second band spring of the present invention.

도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 조향휠(100)의 중립상태에서 조향휠(100)을 좌측방향으로 회전하게 되면, 이에 따라 조향축(200)도 동일한 방향과 속도로 회전하게 되고, 이때 제 1밴드스프링(400)이 감겨지면서 제 1압력센서(500)들을 누르게 된다. 즉, 이렇게 눌려진 압력에 비례하여 제 1압력센서(500)들은 전기적인 신호들을 발생시킨다. 이후, 마이컴(800)에서는 제 1압력센서(500)들로부터 출력된 전기적인 신호들을 제공받아 조향휠(100)의 방향 즉, 좌측방향을 인식함과 아울러 상기 전기적인 신호들의 평균값을 연산하고, 이 평균값에 따라 조향휠(100)의 각도를 산출하게 된다. 한편, 제 2밴드스프링(600)은 풀려져서 제 2압력센서(700)들에 압력을 가하지 않게 되어 제 2압력센서(700)들에서는 아무런 전기적인 신호들을 출력하지 않게 된다.6A and 6B, when the steering wheel 100 is rotated to the left in the neutral state of the steering wheel 100, the steering shaft 200 also rotates in the same direction and speed accordingly. At this time, while the first band spring 400 is wound, the first pressure sensors 500 are pressed. That is, the first pressure sensors 500 generate electrical signals in proportion to the pressure thus pressed. Thereafter, the microcomputer 800 receives the electrical signals output from the first pressure sensors 500 to recognize the direction of the steering wheel 100, that is, the left direction, and calculates an average value of the electrical signals. The angle of the steering wheel 100 is calculated according to this average value. On the other hand, the second band spring 600 is released and does not apply pressure to the second pressure sensors 700 so that no electrical signals are output from the second pressure sensors 700.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예 따른 차량의 조향각 학인장치에서 조향휠을 우측방향으로 회전한 상태를 나타낸 사용상태단면도로서, 도 7a는 본 발명의 제 1압력센서 및 제 1밴드스프링의 동작상태를 나타낸 단면도이고, 도 7b는 본 발명의 제 2압력센서 및 제 2밴드스프링의 동작상태를 나타낸 단면도이다.7A and 7B are cross-sectional views illustrating a state in which a steering wheel is rotated to the right in a steering angle gripping apparatus of a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7A is a first pressure sensor and a first band spring of the present invention. 7B is a cross-sectional view showing an operating state of the second pressure sensor and the second band spring of the present invention.

도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 조향휠(100)의 중립상태에서 조향휠(100)을 우측방향으로 회전하게 되면, 이에 따라 조향축(200)도 동일한 방향과 속도로 회전하게 되고, 이때 제 2밴드스프링(600)이 감겨지면서 제 2압력센서(700)들을 누르게 된다. 즉, 이렇게 눌려진 압력에 비례하여 제 2압력센서(700)들에서는 전기적인 신호들을 발생시킨다. 이후, 마이컴(800)에서는 제 2압력센서(700)들로부터 출력된 전기적인 신호들을 제공받아 조향휠(100)의 방향 즉, 우측방향을 인식함과 아울러 상기 전기적인 신호들의 평균값을 연산하고, 이 평균값에 따라 조향휠(100)의 각도를 산출하게 된다. 한편, 제 1밴드스프링(400)은 풀려져서 제 1압력센서(500)들에 압력을 가하지 않게 되어 제 1압력센서(500)들에서는 아무런 전기적인 신호들을 출력하지 않게 된다.As shown in FIGS. 7A and 7B, when the steering wheel 100 is rotated to the right in the neutral state of the steering wheel 100, the steering shaft 200 also rotates in the same direction and speed. At this time, while the second band spring 600 is wound, the second pressure sensors 700 are pressed. That is, the second pressure sensors 700 generate electrical signals in proportion to the pressed pressure. Thereafter, the microcomputer 800 receives the electrical signals output from the second pressure sensors 700 to recognize the direction of the steering wheel 100, that is, the right direction, and calculates an average value of the electrical signals. The angle of the steering wheel 100 is calculated according to this average value. On the other hand, the first band spring 400 is released so as not to apply pressure to the first pressure sensors 500 so that no electrical signals are output from the first pressure sensors 500.

따라서, 상기와 같이 조향휠(100)의 회전방향 및 각도를 검출하기 위해 압전소자로 이루어진 압력센서를 이용함으로써, 차량이 주행중 선회할 때 이에 따른 조향각의 검출이 오작동없이 정확하게 이루어지고, 기기의 오작동에 의한 검출한 데이터의 신뢰도 저하를 방지할 수 있다.Therefore, by using a pressure sensor made of a piezoelectric element to detect the rotation direction and the angle of the steering wheel 100 as described above, the steering angle is accurately detected without malfunction when the vehicle turns while driving, and malfunction of the device. The reliability of the detected data can be prevented from being lowered.

전술한 본 발명에 따른 차량의 조향각 확인장치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.Although a preferred embodiment of the steering angle confirmation apparatus for a vehicle according to the present invention has been described above, the present invention is not limited thereto, and the present invention is not limited thereto, and various modifications are made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. It is possible and this also belongs to the present invention.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 차량의 조향각 확인장치에 따르면, 조향휠의 좌ㆍ우 회전 및 회전각도를 감지하기 위해 압전소자로 이루어진 압력센서를 이용함으로써, 조향휠의 각도 및 방향변화를 종래보다 훨씬 간단하고 신뢰성 있는 실현을 할 수 있는 이점이 있다.According to the steering angle confirmation device of the vehicle of the present invention as described above, by using a pressure sensor made of a piezoelectric element to detect the left and right rotation and the rotation angle of the steering wheel, the angle and direction change of the steering wheel than the conventional There is an advantage to a much simpler and more reliable realization.

Claims (5)

조향휠의 하부에 장착된 조향축이 회동가능하도록 관통됨과 아울러 차체의 적소에 고정설치된 하우징;A housing in which a steering shaft mounted to a lower portion of the steering wheel is rotatably penetrated and fixedly installed in place of the vehicle body; 일단이 상기 하우징내의 상기 조향축의 외주연에 고정결합되고, 시계방향으로 복수회 감겨져 타단이 상기 하우징의 내측면에 고정결합된 제 1밴드스프링;A first band spring having one end fixedly coupled to an outer circumference of the steering shaft in the housing and wound several times in a clockwise direction and the other end fixedly coupled to an inner surface of the housing; 상기 제 1밴드스프링의 일면에 고정결합되고, 외부의 압력에 의해 전기적인 신호를 출력하는 제 1압력센서;A first pressure sensor fixedly coupled to one surface of the first band spring and outputting an electrical signal by an external pressure; 상기 제 1밴드스프링과 소정간격으로 이격되어 일단이 상기 하우징내의 상기 조향축의 외주연에 고정결합되고, 반시계방향으로 복수회 감겨져 타단이 상기 하우징의 내측면에 고정결합된 제 2밴드스프링;A second band spring spaced apart from the first band spring by a predetermined interval, one end of which is fixedly coupled to an outer circumference of the steering shaft in the housing, the second band spring of which is wound a plurality of times in a counterclockwise direction, and the other end of which is fixed to an inner surface of the housing; 상기 제 2밴드스프링의 일면에 고정결합되고, 외부의 압력에 의해 전기적인 신호를 출력하는 제 2압력센서; 및A second pressure sensor fixedly coupled to one surface of the second band spring and outputting an electrical signal by an external pressure; And 상기 제 1압력센서 및 상기 제 2압력센서들로부터 출력된 전기적인 신호들의 평균값을 연산하고, 이 평균값에 따라 상기 조향휠의 회전방향 및 각도를 산출하는 마이컴을 포함하여 이루어진 차량의 조향각 확인장치.And a microcomputer for calculating an average value of electrical signals output from the first pressure sensor and the second pressure sensors and calculating a rotation direction and an angle of the steering wheel according to the average value. 제 1항에 있어서, 상기 제 1압력센서 및 상기 제 2압력센서는 각각 상기 제 1밴드스프링 및 상기 제 2밴드스프링의 일면에 일정간격으로 이격되어 고정결합된복수개의 압력센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 조향각 확인장치.The pressure sensor of claim 1, wherein the first pressure sensor and the second pressure sensor are formed of a plurality of pressure sensors fixedly spaced apart at regular intervals from one surface of the first band spring and the second band spring, respectively. Steering angle check device of the vehicle. 제 1항에 있어서, 상기 제 1밴드스프링 및 상기 제 2밴드스프링은 상기 조향휠이 중립상태에 있을 때, 상기 제 1압력센서 및 상기 제 2압력센서에 압력을 가하지 않도록 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 조향각 확인장치.The method of claim 1, wherein the first band spring and the second band spring is installed so as not to apply pressure to the first pressure sensor and the second pressure sensor when the steering wheel is in a neutral state. Steering angle check device of the vehicle. 제 2항에 있어서, 상기 제 1압력센서 및 상기 제 2압력센서들은 조향휠이 중립상태일 때 일직선상에 위치하도록 설치하는 것을 특징으로 하는 차량의 조향각 확인장치.The apparatus of claim 2, wherein the first pressure sensor and the second pressure sensors are installed in a straight line when the steering wheel is in a neutral state. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 에 있어서, 상기 제 1압력센서 및 상기 제 2압력센서는 압전소자로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 조향각 확인장치.The steering angle checking apparatus of claim 1, wherein the first pressure sensor and the second pressure sensor are made of piezoelectric elements.
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