KR100656043B1 - Accelerator using hall sensor and method for driving a vehicle through it - Google Patents

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Abstract

An accelerator using a hall sensor and a vehicle driving method using the accelerator are provided to judge whether normal signals are outputted according to pedal operation of a driver. An accelerator comprises an accelerator pedal; and a hall sensor generating output signals according to rotated angle of the pedal. The hall sensor produces A-phase output signals having certain changes and increasing voltage according to an increase of the pedal rotated angle; and B-phase output signals having the same change with the A-phase output signals and reducing voltage. A vehicle driving method using the accelerator includes steps for outputting the A-phase signals and B-phase signals by using the hall sensor of the accelerator(400); and checking whether the sum value of the voltages of the A-phase and B-phase signals is in a set voltage range by inputting the A-phase and B-phase signals to a control unit and stopping driving the vehicle by judging that the accelerator is erroneously operated if the sum value is not in the set voltage range(402,404).

Description

홀 센서를 이용한 액셀레이터 및 그를 통한 차량 구동 방법{Accelerator using Hall sensor and method for driving a vehicle through it} Accelerator using Hall sensor and method for driving a vehicle through it}

도 1은 본 발명에 따른 액셀레이터의 구성을 도시해 놓은 도면, 1 is a view showing the configuration of an accelerator according to the present invention,

도 2는 본 발명에서 사용하는 홀 센서의 동작을 도시해 놓은 도면,2 is a view showing the operation of the Hall sensor used in the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 홀 센서의 구동 회로도,3 is a driving circuit diagram of a hall sensor according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 액셀레이터를 이용한 차량 구동 방법을 도시해 놓은 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a vehicle driving method using an accelerator according to the present invention.

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

100, 100A, 100B : 홀 센서100, 100A, 100B: Hall Sensor

본 발명은 홀 센서를 이용한 액셀레이터 및 그를 통한 차량 구동 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an accelerator using a hall sensor and a vehicle driving method therethrough.

차량의 액셀레이터는 운전자의 페달 조작을 감지하고 그에 따른 신호를 발생시켜 제어장치로 전송한다. 그러면 제어장치는 액셀레이터로부터 전송받은 신호에 따라 차량의 주행모터나 엔진을 제어하여 차량을 주행시킨다. The accelerator of the vehicle detects the driver's pedal operation, generates a signal, and transmits the signal to the controller. Then, the control device drives the vehicle by controlling the driving motor or the engine of the vehicle according to the signal received from the accelerator.

그에 따라, 만약에 차량의 액셀레이터에서 운전자의 페달 조작에 따른 정상적인 신호를 제어장치에 제공하지 않게 되면, 경보를 발생시키며 차량은 정지하게 된다. Accordingly, if the accelerator of the vehicle does not provide a normal signal according to the driver's pedal operation to the controller, an alarm is generated and the vehicle is stopped.

그러므로, 액셀레이터에서 출력되는 신호가 페달의 조작에 따른 정상적인 신호인지의 여부를 살피며 액셀레이터 신호에 따른 차량 주행이 이루어질 필요가 있다. Therefore, it is necessary to check whether the signal output from the accelerator is a normal signal according to the operation of the pedal and to drive the vehicle according to the accelerator signal.

한편, 도체나 반도체에 전류를 흘리고 여기에 수직방향의 자계를 주면 전류와 자계의 수직방향에 전위차가 생기게 되는 현상을 홀 효과(Hall Effect)라 한다. 홀 센서(Hall Sensor)는 이러한 홀 효과를 이용하여 입력단자 간에 전류를 흘리고 센서면에 전류의 직각 방향으로 가해지는 자계의 세기에 따라 그에 따른 전압을 발생시켜 센서로서의 동작을 수행한다. On the other hand, when a current flows through a conductor or a semiconductor and a magnetic field in the vertical direction is applied thereto, a potential difference is generated in the vertical direction of the current and the magnetic field. The Hall sensor performs a function as a sensor by using a Hall effect to flow a current between input terminals and generate a voltage according to the strength of a magnetic field applied to the sensor surface in a direction perpendicular to the current.

그러므로 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창출된 것으로, 운전자의 페달 조작에 따라 정상적인 신호가 출력되는지의 여부를 판단할 수 있도록 해 주는 홀 센서를 이용한 액셀레이터 및 그를 통한 차랑 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and provides an accelerator using a hall sensor and a vehicle driving method through the same, which allow the driver to determine whether a normal signal is output according to a pedal operation. There is a purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 홀 센서를 이용한 액셀레이터는 액셀레이터 페달; 및 상기 페달의 회전각 크기에 따른 출력신호를 발생시키는 홀 센서를 포함하고, 상기 홀 센서는, 상기 페달의 회전각이 증가함에 따라 일정한 변화량을 가지고 전압 크기가 증가하는 A 상 출력신호와 상기 A 상 출력신호와 동일한 변화량을 가지고 전압 크기가 감소하는 B 상 출력신호를 발생시키는 홀 센서인 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, an accelerator using a hall sensor according to the present invention includes an accelerator pedal; And a Hall sensor for generating an output signal according to the magnitude of the rotation angle of the pedal, wherein the Hall sensor has an A phase output signal having a constant change amount and an increase in voltage magnitude as the rotation angle of the pedal increases. Hall sensor for generating a B-phase output signal having the same amount of change as the phase output signal, the voltage magnitude is reduced.

본 발명에 따른 홀 센서를 이용한 액셀레이터를 통한 차량 구동 방법은 액셀레이터에서 홀 센서를 사용하여 페달의 회전각이 증가함에 따라 일정한 변화량을 가지며 전압 크기가 증가하는 A 상 출력신호와 상기 A 상 출력신호와 동일한 변화량을 가지며 전압 크기가 감소하는 B 상 출력신호를 출력하는 단계; 및 제어장치가 상기 A 상 출력신호 및 B 상 출력신호를 인가받아 두 신호의 전압 크기 합이 설정 전압 범위 이내에 존재하는지의 여부를 확인하고, 설정 전압 범위 이내에 존재하지 않은 경우에 상기 액셀레이터가 비정상적으로 동작하고 있다고 판단하여 차량의 구동을 정지시키는 단계;를 포함하여 이루어진다.A vehicle driving method using an accelerator using a hall sensor according to the present invention includes a phase A output signal and a phase A output signal having a constant change amount and an increased voltage magnitude as the rotation angle of the pedal is increased using the hall sensor in the accelerator. Outputting a B-phase output signal having the same amount of change and decreasing in voltage magnitude; And a controller receives the A phase output signal and the B phase output signal to check whether the sum of the voltage magnitudes of the two signals is within a set voltage range, and if the accelerator is not within the set voltage range, the accelerator is abnormally Determining that the vehicle is operating and stopping driving of the vehicle.

또한 상기 액셀레이터가 비정상적으로 동작하고 있다고 판단되는 경우, 상기 제어장치에서 차량에 구비된 경고등, 스피커, 표시패널 중 어느 하나 이상을 제어하여 경고를 알리는 것을 특징으로 한다.In addition, when it is determined that the accelerator is operating abnormally, the control device may be configured to notify a warning by controlling any one or more of a warning light, a speaker, and a display panel provided in the vehicle.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention in more detail. However, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 액셀레이터의 구성을 도시해 놓은 도면으로, 도면에 도시된 바와 같이 지지대(102)와 액셀레이터 페달(104)은 힌지(106)를 통해 연결되어 있고, 페달의 움직임을 최대 40도로 제한해 주는 멈춤장치(108)와 페달의 움직이는 각도에 따라 출력신호를 발생시키는 홀센서(100)로 구성이 된다. 1 is a view showing the configuration of the accelerator according to the present invention, as shown in the support 102 and the accelerator pedal 104 is connected via a hinge 106, the movement of the pedal up to 40 It consists of a stop device 108 for limiting the road and the Hall sensor 100 for generating an output signal according to the moving angle of the pedal.

본 발명에서 사용하는 홀 센서의 동작에 대해 도 2를 통해 좀 더 상세히 살펴보면, 본 발명에서 사용하는 홀 센서(100)는 페달의 회전각에 따라 두 개의 상(A, B 상)으로 출력신호를 발생시킨다. Looking at the operation of the Hall sensor used in the present invention in more detail with reference to Figure 2, the Hall sensor 100 used in the present invention outputs the output signal in two phases (A, B phase) according to the rotation angle of the pedal Generate.

액셀레이터 페달은 0도에서 최대 40도까지의 회전각을 가지며, 홀 센서(100)는 그 페달의 회전각이 증가함에 따라 전압의 크기가 비례적으로 증가하는 A 상 출력신호 및 전압의 크기가 반비례적으로 감소하는 B 상 출력신호를 발생시킨다. The accelerator pedal has a rotation angle of 0 degrees to a maximum of 40 degrees, and the Hall sensor 100 has an inverse proportional magnitude of the phase A output signal and voltage in which the magnitude of the voltage increases proportionally as the rotation angle of the pedal increases. It generates B phase output signal which decreases.

그리고 도면에 도시된 바와 같이 페달의 회전각이 0도일 때에 B 상 출력신호의 전압 크기를 4.5±0.1 볼트(Volt)의 크기가 되도록 홀 센서(100)를 미리 초기화해 둠으로써 페달의 회전각이 0도일 경우에 홀 센서(100)에서 출력되는 A 상 출력신호의 전압 크기인 0.5±0.1 볼트와의 합이 5±0.3 볼트로 일정 전압 크기를 가질 수 있도록 해 놓는다. As shown in the drawing, when the rotation angle of the pedal is 0 degrees, the Hall sensor 100 is initialized in advance so that the voltage level of the B-phase output signal becomes 4.5 ± 0.1 Volt. In the case of 0 degrees, the sum of the voltage amplitude of the A-phase output signal output from the hall sensor 100 to 0.5 ± 0.1 volts is 5 ± 0.3 volts to have a constant voltage level.

홀 센서(100)에서 페달의 회전각에 따라 출력시키는 A 상 출력신호의 전압크기 변화량과 B 상 출력신호의 전압크기 변화량은 서로 동일하며, 이에 따라 본 발명에서 페달의 0도에서 40도까지의 각 회전각에 따라 출력되는 홀 센서(100)의 A 상 출력신호 및 B 상 출력신호의 전압 크기 합은 5±0.3 볼트로 유지된다. The amount of change in voltage magnitude of the A-phase output signal and the amount of change in voltage magnitude of the B-phase output signal output by the Hall sensor 100 according to the rotation angle of the pedal are equal to each other. The sum of the voltage magnitudes of the A-phase output signal and the B-phase output signal of the Hall sensor 100 output according to each rotation angle is maintained at 5 ± 0.3 volts.

그러므로, 홀 센서(100)의 A 상 출력신호 및 B 상 출력신호의 합이 5±0.3 볼트의 전압 범위를 벗어나는 경우에는 홀 센서(100)의 동작 이상으로 인해 또는 홀 센서(100)에서 출력된 신호에 잡음이 인가됨으로 인해 비정상적인 신호가 액셀레이터에서 출력되는 것으로 판단할 수 있다. Therefore, when the sum of the A-phase output signal and the B-phase output signal of the hall sensor 100 is out of the voltage range of 5 ± 0.3 volts, it may be due to an abnormal operation of the hall sensor 100 or outputted from the hall sensor 100. Because noise is applied to the signal, it may be determined that an abnormal signal is output from the accelerator.

도 3은 본 발명에 따른 홀 센서의 구동 회로도로, 액셀레이터 페달의 회전각에 따라 A 상 출력신호를 발생시키는 홀 센서(100A)와 B 상 출력신호를 발생시키는 홀 센서(100B)에 5볼트의 전압이 인가된다. 3 is a driving circuit diagram of a Hall sensor according to the present invention, in which the 5 volts is applied to the Hall sensor 100A for generating the A phase output signal and the Hall sensor 100B for generating the B phase output signal according to the rotation angle of the accelerator pedal. Voltage is applied.

이때, 홀 센서(100A,100B)에 인가되는 5볼트의 전압에 잡음이 인가되어 홀 센서(100A,100B)에서 출력되는 신호에 영향을 미치지 않도록 도면에 도시된 바와 같이 캐패시터(C1,C2,C3,C4)를 두어, 입력되는 전압의 크기(5 볼트)가 일정하게 유지되도록 한다. At this time, as the noise is applied to the voltage of 5 volts applied to the hall sensors 100A and 100B so as not to affect the signal output from the hall sensors 100A and 100B, as shown in the figure, the capacitors C1, C2 and C3. , C4) so that the magnitude of the input voltage (5 volts) is kept constant.

각 홀 센서(100A,100B)는 0볼트에서 5볼트의 전압 범위 내에서 액셀레이터 페달의 회전각에 따른 출력신호를 발생시킨다. Each Hall sensor 100A, 100B generates an output signal according to the rotation angle of the accelerator pedal within a voltage range of 0 to 5 volts.

한편, 도 3에서는 A 상 출력신호를 발생시키는 홀 센서(100A)와, B 상 출력신호를 발생시키는 홀 센서(100B)를 각각 도시해 놓았지만, A 상 및 B 상 출력신호를 하나의 홀 센서(100)에서 발생되도록 이루어질 수 있음은 물론이다. Meanwhile, although FIG. 3 illustrates a Hall sensor 100A for generating an A-phase output signal and a Hall sensor 100B for generating a B-phase output signal, one Hall sensor is used for the A-phase and B-phase output signals. Of course, it can be made to occur in (100).

도 4는 본 발명에 따른 액셀레이터를 이용한 차량 구동 방법을 도시해 놓은 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a vehicle driving method using an accelerator according to the present invention.

본 발명에 따른 액셀레이터는 홀 센서(100)를 구비하고 있고, 앞서 언급한 바와 같이 홀 센서(100)는 액셀레이터 페달의 회전각 크기에 따라 A 상 및 B 상, 두 출력신호를 발생시킨다. The accelerator according to the present invention includes a hall sensor 100. As mentioned above, the hall sensor 100 generates two output signals, A phase and B phase, according to the rotation angle of the accelerator pedal.

차량의 제어장치는 액셀레이터의 홀 센서(100)에서 발생된 두 개의 출력신호를 입력받고(400), 그 입력된 두 출력신호의 전압 크기 합이 미리 정해놓은 설정 전압 크기의 범위 내에 존재하는지의 여부를 확인한다(402). 그리고 그 확인 결과, 두 출력신호의 전압 크기 합이 설정 전압 범위 내에 존재하지 않은 경우에 액셀레이터로부터 전송받은 신호를 비정상적인 신호로 판단, 제어장치는 차량의 구동이 정지되도록 차량의 엔진 또는 주행모터를 제어한다(404). The control device of the vehicle receives the two output signals generated by the hall sensor 100 of the accelerator (400), and whether the sum of the voltage magnitudes of the two input signals is within a range of a predetermined set voltage magnitude. Check (402). As a result of the check, when the sum of the voltage magnitudes of the two output signals does not exist within the set voltage range, the signal received from the accelerator is judged as an abnormal signal, and the control device controls the engine or the driving motor of the vehicle so that the driving of the vehicle is stopped. (404).

이에 따라, 홀 센서(100)의 동작 이상 또는 잡음과 같은 비이상적인 신호의 영향에 의해 액셀레이터에서 페달의 회전각에 따른 정상적인 신호를 출력하지 못한 경우에 제어장치는 차량의 구동이 정지되도록 하여 차량의 오동작으로 인한 사고의 발생을 막는다. Accordingly, when the accelerator fails to output a normal signal according to the rotation angle of the pedal due to an abnormal signal such as an abnormal operation or noise of the hall sensor 100, the control device causes the driving of the vehicle to stop. Prevent accidents caused by malfunctions.

또한 제어장치는 차량에 구비된 경고등, 스피커, 표시패널 중 어느 하나 이상의 동작을 제어하여 액셀레이터의 동작에 이상이 있음을 운전자에게 경고하도록 한다. In addition, the control device controls the operation of any one or more of a warning light, a speaker, and a display panel provided in the vehicle to warn the driver that there is an error in the operation of the accelerator.

이상의 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. Although the present invention has been described in detail through the above-described exemplary embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention with respect to the above-described embodiments. will be. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

본 발명에 따르면, 홀 센서를 이용하여 액셀레이터에서 페달의 회전각에 따라 복수 개의 출력신호를 발생시켜 출력하고, 차량의 제어장치가 액셀레이터에서 출력된 그 복수 개 신호를 통해 액셀레이터가 정상적으로 동작하고 있는지의 여부를 판단한 후, 정상적으로 동작하지 않는다고 판단되면 차량의 구동을 정지시킨다. According to the present invention, the hall sensor is used to generate and output a plurality of output signals in accordance with the rotational angle of the pedal, and whether the accelerator is operating normally through the plurality of signals output from the accelerator. If it is determined that the device is not operating normally, the driving of the vehicle is stopped.

이에 따라, 액셀레이터가 정상적인 신호를 출력하고 있는지의 여부를 판단 할 수 있을 뿐만 아니라 비정상적인 신호가 액셀레이터에서 출력되는 경우에는 차량의 구동을 정지시켜 차량이 오동작을 수행하지 않도록 해 준다. Accordingly, it is possible not only to determine whether the accelerator outputs a normal signal but also to stop the driving of the vehicle when an abnormal signal is output from the accelerator so that the vehicle does not perform a malfunction.

Claims (3)

액셀레이터 페달; 및Accelerator pedal; And 상기 페달의 회전각 크기에 따른 출력신호를 발생시키는 홀 센서를 포함하고, Hall sensor for generating an output signal according to the size of the rotation angle of the pedal, 상기 홀 센서는, The Hall sensor, 상기 페달의 회전각이 증가함에 따라 일정한 변화량을 가지고 전압 크기가 증가하는 A 상 출력신호와 상기 A 상 출력신호와 동일한 변화량을 가지고 전압 크기가 감소하는 B 상 출력신호를 발생시키는 홀 센서인 것을 특징으로 하는 홀 센서를 이용한 액셀레이터. Hall sensor for generating a phase A output signal having a constant change amount and increasing the voltage magnitude as the rotation angle of the pedal increases and a B phase output signal having a voltage change decrease with the same change amount as the A phase output signal. Accelerator using Hall sensor. 액셀레이터에서 홀 센서를 사용하여 페달의 회전각이 증가함에 따라 일정한 변화량을 가지며 전압 크기가 증가하는 A 상 출력신호와 상기 A 상 출력신호와 동일한 변화량을 가지며 전압 크기가 감소하는 B 상 출력신호를 출력하는 단계; 및 Using the Hall sensor in the accelerator, the A phase output signal has a constant amount of change as the pedal rotation angle increases and the B phase output signal has the same amount of change as the A phase output signal and the voltage level decreases. Making; And 제어장치가 상기 A 상 출력신호 및 B 상 출력신호를 인가받아 두 신호의 전압 크기 합이 설정 전압 범위 이내에 존재하는지의 여부를 확인하고, 설정 전압 범위 이내에 존재하지 않은 경우에 상기 액셀레이터가 비정상적으로 동작하고 있다고 판단하여 차량의 구동을 정지시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 홀 센서를 이용한 액셀레이터를 통한 차량 구동 방법. The controller receives the phase A output signal and the phase B output signal to check whether the sum of the voltage magnitudes of the two signals is within the set voltage range, and the accelerator operates abnormally when it is not within the set voltage range. And stopping the driving of the vehicle by determining that the operation is performed. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 액셀레이터가 비정상적으로 동작하고 있다고 판단되는 경우, 상기 제어장치에서 차량에 구비된 경고등, 스피커, 표시패널 중 어느 하나 이상을 제어하여 경고를 알리는 것을 특징으로 하는 홀 센서를 이용한 액셀레이터를 통한 차량 구동 방법.If it is determined that the accelerator is operating abnormally, the vehicle control method using an accelerator using a hall sensor, characterized in that the control device to notify any one or more of the warning lights, speakers, display panel provided in the vehicle to notify the warning. .
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