KR100795829B1

KR100795829B1 - 무선 복합 휠센서

Info

Publication number: KR100795829B1
Application number: KR1020050128370A
Authority: KR
Inventors: 윤한수; 김진용
Original assignee: 주식회사 일진글로벌
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2005-12-23
Publication date: 2008-01-17
Also published as: KR20070067266A

Abstract

본 발명은 무선 복합 휠센서에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 속도센서모듈의 내부에 휠속도센서, 가속도센서와 같은 센서모듈과, 상기 센서모듈의 아날로그신호를 디지털신호로 변환시키는 아날로그-디지털 신호변환기와, 상기 디지털 신호를 무선통신모듈에 의해 송, 수신할 수 있는 신호로 변환하는 연산장치와, 무선통신모듈을 포함해서 몰딩처리에 의해 일체형의 단일 부품구성으로 형성함으로써, 종래에 복합 휠센서의 신호를 자가진단장치 및 ABS(Antilock Break System)의 ECU장치에 연결하기 위한 전선들이 제거되어 제품의 제조공정을 단축하고, 제품의 제조비용 및 제품설치에 따른 비용이 절감되고, 다수개의 센서 및 통신모듈의 결합에 따른 기능적 연계 결합에 의해 차량의 진단 효율이 향상되는 것을 특징으로 한다.

휠속도센서, 가속도센서, 속도센서모듈, 연산장치, 무선통신모듈

Description

무선 복합 휠센서{Wireless Compositeness of Wheel Sensor}

도 1은 종래의 차량용 허브 베어링의 구조를 나타낸 개략도이고,

도 2는 종래의 차량에 적용되는 휠속도센서 모듈을 나타낸 개략 구조도이고,

도 3은 종래의 차량에 적용되는 가속도센서를 나타낸 개략도이고,

도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 무선 복합 휠센서를 나타낸 개략도이고,

도 5는 도 4의 속도센서모듈을 나타낸 개략도이고,

도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 무선 복합 휠센서를 나타낸 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 허브 20 : 내륜

30 : 외륜 40 : 속도센서모듈

41 : 회로기판 42 : 휠속도센서

43 : 가속도센서 44 : A/D 신호변환기

45 : MCU 연산장치 46 : 무선통신모듈

47 : 회로요소장치 50 : 휠 센서부

60 : 차단캡

본 발명은 무선 복합 휠센서에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 속도센서모듈의 내부에 휠속도센서, 가속도센서와 같은 센서모듈과, 상기 센서모듈의 아날로그신호를 디지털신호로 변환시키는 아날로그-디지털 신호변환기와, 상기 디지털 신호를 무선통신모듈에 의해 송, 수신할 수 있는 신호로 변환하는 연산장치와, 무선통신모듈을 포함해서 몰딩처리에 의해 일체형의 단일 부품구성으로 형성함으로써, 종래에 복합 휠센서의 신호를 자가진단장치 및 ABS(Antilock Break System)의 ECU장치에 연결하기 위한 전선들이 제거되어 제품의 제조공정을 단축하고, 제품의 제조비용 및 제품설치에 따른 비용이 절감되고, 다수개의 센서 및 통신모듈의 결합에 따른 기능적 연계 결합에 의해 차량의 진단 효율이 향상될 수 있는 무선 복합 휠센서에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 구동계 섀시시스템은 운행 중 섀시부품의 고장시 운행의 불가는 물론 운전자의 생명을 위협할 수도 있는 큰 사고로 이어지게 되는 중요한 부품이다. 하지만 대부분 교체시기가 길거나 반영구적인 제품으로 이루어져있고 운전자의 눈에 잘 보이지 않는 자동차의 하부를 구성하고 있어 관심이 덜하고 이상상태를 감기하기가 쉽지 않다.

이에, 이러한 구동계 섀시 부품의 이상 유무를 복합 휠센서를 이용해 진단하고 운전자에게 알려주는 장치를 특허출원한 상태이며, 도 1은 종래의 차량용 허브베어링의 구조를 나타낸 개략도로서,

도 1을 참조하여 살펴보면, 종래의 허브베어링 유니트는 허브(100)와, 허브 (100)일측에 설치된 외륜 플랜지(200)와, 휠 속도를 감지하는 휠속도센서 모듈(300)로 구성된다.

또한, 도 2는 종래의 차량에 적용되는 복합 휠속도센서 모듈의 개략구조도로서,

도 2를 참조하여 살펴보면, 종래의 차량용 복합 휠속도센서 모듈(300)은 기판(310) 상에 각각의 회로 요소(320)들을 구비하고, 그 일측에 휠속도센서(330)와 가속도센서(340)로 구성된다.

여기서, 상기 복합 휠속도센서의 휠속도센서는 명칭 그대로 휠의 회전속도를 감지하는 센서로서, 이는 휠과 연동하여 회전하는 로타(회전체)에 대해 대향 설치되고, 그 기능은 휠속도센서에 내재된 마그네트로부터 발생된 일정 세기의 자계 내를 상기 로타가 회전함으로써 자계저항변화를 일으켜 코일 양단에 유도전압을 발생시키고. 이에 따라 휠속도에 비례한 구형파를 출력되게 하므로서 휠의 속도를 감지하게 된다.

한편, 산업의 발전에 따라 차량의 기능 또한 점차 전자화 및 고급화됨에 따라 차체제어, 안정성 및 승차감과 같은 차량 성능을 향상시키기 위한 기술이 계속적으로 연구 개발되고 있다.

그 일예로서, 반능동 현가시스템(Semi Active Suspension)이 알려져 있는데, 이는 차량에 장착된 감쇠기(쇽 업소버)의 운동특성을 실시간으로 가변시킴으로써 주행안정성과 승차감을 향상시킨다.

즉, 운전자가 과도하게 조향을 하거나 차량의 거동이 일정한 궤도를 벗어날 경우, 하중차이에 의한 쏠림현상 및 조향력상실로 운전자는 차량전복이나 기타 예측불가한 위험에 처할 수 있으나, 반능동 현가시스템이 장착된 차량이라면 불규칙한 노면의 주행시, 타이어 접지면에서의 수직하중을 적절한 수준으로 유지하여, 선회, 제동, 구동시의 차량의 안정성을 확보할 수 있고, 차량의 주행중에 발생되는 노면의 불규칙한 압력을 효과적으로 차단함으로써, 승객에서 안락한 승차감과 운전편의성을 제공한다.

여기서, 상기 반능동 현가시스템은 4륜의 감쇠력을 독립적으로 제어함으로써 독립 현가시스템의 장점을 최대한 보장해주는 시스템으로, 각 차륜의 상단 차체에는 가속도센서가 부착되어 운행중인 차량의 가속도를 측정하여 차량의 상하운동(bouncemotion)을 추정하는데, 이 가속도센서는 상하 차체운동의 가속도를 중력가속도 단위로 변환하여 이 값을 전기신호인 볼트로 환산하여 출력한다.

이러한, 상기 가속도센서(400)를 차량에 장착함에 있어서는,

도 3을 참조하여 살펴보면, 브래킷(500)을 이용하여 차량의 차체부에 독립적인 구성형태로 장착 사용하게 되는 것이다.

그러나, 전술한 바와같은 현가시스템은 차량의 차체부에만 가속도센서가 장착되어 차량하부의 가속도는 직접 측정할 수 없어 그 성능이 떨어지게 되고 이를 극복하고자 차량의 하부에도 가속도센서를 장착할 경우 비용의 증가 및 차량하부에 장착하기도 쉽지 않은 문제점이 발생하는 것이다.

이에, 개별적 설치형태를 취하는 독립적 부품구조에 따라 불필요한 비용의 소모는 물론 설치작업 또한 매우 번거롭고 난해하게 사용 및 구조상의 문제점이 발생하는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

본 발명은 무선 복합 휠센서는 속도센서모듈의 내부에 휠속도센서, 가속도센서와 같은 센서모듈과, 상기 센서모듈의 아날로그신호를 디지털신호로 변환시키는 아날로그-디지털 신호변환기와, 상기 디지털 신호를 무선통신모듈에 의해 송, 수신할 수 있는 신호로 변환하는 연산장치와, 무선통신모듈을 포함해서 몰딩처리에 의해 일체형의 단일 부품구성으로 형성함으로써, 종래에 복합 휠센서의 신호를 자가진단장치 및 ABS(Antilock Break System)의 ECU장치에 연결하기 위한 전선들이 제거되어 제품의 제조공정을 단축하고, 제품의 제조비용 및 제품설치에 따른 비용이 절감되고, 다수개의 센서 및 통신모듈의 결합에 따른 기능적 연계 결합에 의해 차량의 진단 효율이 향상되는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.

본 발명은 차축에 관통 결합되는 허브와, 상기 허브의 외주면에 설치되는 내륜과, 상기 내륜의 상부에 대향되어 설치되는 외륜과, 상기 외륜의 일단부에 설치되어 휠 속도를 감지하는 속도센서모듈로 구성된 자동차용 허브베어링에 설치되는 휠센서에 있어서, 상기 속도센서모듈은 내부에 회로기판이 형성되고, 상기 회로기판의 하단부에는 휠속도센서와 가속도센서가 설치되고, 상기 회로기판의 상단부에는 회로요소장치가 설치되어 몰딩처리에 의해 일체형으로 결합 구성되고; 상기 회로요소장치는 센서모듈의 아날로그신호를 디지털신호로 변환시키는 아날로그-디지털 신호변환기와, 상기 디지털 신호를 가공하여 무선통신모듈에 전달하는 연산장치와, 상기 연산장치의 신호를 샤시자가진단 장치 및 ABS장치의 ECU에 송, 수신할 수 있는 무선통신모듈을 몰딩처리에 의해 일체형으로 구성된다.

또한, 차축에 관통 결합되는 허브와, 상기 허브의 외주면에 설치되는 내륜과, 상기 내륜의 상부에 대향되어 설치되는 외륜으로 구성된 자동차용 허브베어링에 설치되는 휠센서에 있어서, 상기 허브베어링의 일단부에는 휠속도센서가 내포된 차단캡이 설치되고, 상기 차단캡의 내부중심부에는 가속도센서와 회로요소장치가 설치된 회로기판이 삽입되어 몰딩처리에 의해 일체형으로 결합 구성되고; 상기 회로요소장치는 센서모듈의 아날로그신호를 디지털신호로 변환시키는 아날로그-디지털 신호변환기와, 상기 디지털 신호를 가공하여 무선통신모듈에 전달하는 연산장치와, 상기 연산장치의 신호를 샤시자가진단 장치 및 ABS장치의 ECU에 송, 수신할 수 있는 무선통신모듈을 몰딩처리에 의해 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 더불어 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 무선 복합 휠센서를 나타낸 개략도이고, 도 5는 도 4의 속도센서모듈을 나타낸 개략도이다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 무선 복합 휠센서는 차축에 관통 결합되는 허브(10)와, 상기 허브(10)의 외주면에 설치되는 내륜(20)과, 상기 내륜(20)의 상부에 대향되어 설치되는 외륜(30)과, 상기 외륜(30)의 일단부에 설치되어 휠 속도를 감지하는 속도센서모듈(40)로 구성된다.

상기 속도센서모듈(40)은 내부에 길이방향으로 회로기판(41)이 형성되고, 상기 회로기판(41)의 하단부에는 휠속도센서(42)와 가속도센서(43)가 설치되고, 상기 회로기판(41)의 상단부에는 회로요소장치(47)가 설치된다.

여기서, 상기 휠속도센서(42)는 자동차의 휠과 연동하여 회전하는 로타 즉 회전체에 대향되어 설치되는 구조로 형성되고, 상기 휠속도센서의 기능은 휠속도센서에 내재된 마그네트로 부터 발생된 일정 세기의 자계를 상기 로타로 하여금 회전되게 하여 자계저항변화에 의해 코일 양단에 유도전압을 발생시키고, 이러한 유도전압 발생에 따라 휠속도에 비례한 구형파를 출력하여 휠의 속도를 감지하는 작용의 기능을 갖는다.

또한, 상기 가속도센서(43)는 자동차의 각 차륜의 상단 차체에 부착되는 구성되고, 이는 운행중인 차량의 가속도를 측정하여 차량의 상,하운동(Bouncimotion)을 추정하는 기능을 행하고, 이와 같은 가속도센서는 상,하 차체운동의 가속도를 중력가속도 단위로 변화하여 이 값을 전기신호인 볼트로 환산하여 출력하는 작용의 기능을 갖는다.

그리고, 상기 회로요소장치(47)는 센서모듈의 아날로그신호를 디지털신호로 변환시키는 아날로그-디지털 신호변환기(A/D,44)와, 상기 디지털 신호를 가공하여 무선통신모듈(46)에 전달하는 연산장치(45)와, 상기 연산장치(45)의 신호를 샤시자가진단 장치 및 ABS장치의 ECU에 송, 수신할 수 있는 무선통신모듈(46)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 샤시 자가진단 장치(시스템)은 자동차의 샤시부품에 이상 유무를 확인하여 운전자 또는 필요로 하는 외부 매체에 전달하는 장치이다.

여기서, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 무선 복합 휠센서의 결합관계는 몰딩처리에 의해 일체형으로 구성되어 있으며 외부와의 연결장치인 커넥터가 더 이상 필요없게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 다른 실시예를 첨부된 도면과 더불어 상세히 설명한다.

다른 실시예에 앞서 이상에서 전술한 동일 구성은 동일도번으로 설명한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 또 다른 실시예로서의 본 발명은 자동차용 허브베어링에 형성된 차축에 관통 결합되는 허브(10)와, 상기 허브(10)의 외주면에 설치되는 내륜(20)과, 상기 내륜(20)의 상부에 대향되어 설치되는 외륜(30)과, 상기 베어링의 일단부에 휠센서(50)가 내포된 차단캡(60)이 설치되어 구성된다.

상기 차단캡(60)은 내부중심부에 가속도센서(43)와 회로요소장치(47)가 설치된 회로기판(41)이 삽입되어 몰딩처리에 의해 일체형으로 결합 구성되어 있다.

여기서, 상기 차단캡(60)은 상기 도 4에 도시한 속도센서모듈(40)의 외형적인 구조와 형상만 다를 뿐, 기능적인 측면에 있어서는 전혀 상이함이 없이 동일한 작용효과를 갖는다.

이하에서는 상기와 같은 구성 및 구조를 갖는 본 발명에 따른 무선 복합 휠센서에 대한 작동원리를 설명하도록 한다.

이에 전술한 바와같은 본 발명에 따른 무선 복합 휠센서는 자동차용 허브베어링의 가속도 신호와 휠 속도신호를 샤시 자가진단 시스템 및 ABS ECU장치에 무선으로 신호를 전달 가능하게 하는 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 무선 복합 휠센서는 속도센서모듈의 내부에 휠속도센서, 가속도센서와 같은 센서모듈과, 상기 센서모듈의 아날로그신호를 디지털신호로 변환시키는 아날로그-디지털 신호변환기와, 상기 디지털 신호를 무선통신모듈에 의해 송, 수신할 수 있는 신호로 변환하는 연산장치와, 무선통신모듈을 포함해서 몰딩처리에 의해 일체형의 단일 부품구성으로 형성함으로써, 종래에 복합 휠센서의 신호를 자가진단장치 및 ABS(Antilock Break System)의 ECU장치에 연결하기 위한 전선들이 제거되어 제품의 제조공정을 단축하고, 제품의 제조비용 및 제품설치에 따른 비용이 절감되는 효과가 있다.

또한, 상기 본 발명은 다수개의 센서 및 통신모듈의 결합에 따른 기능적 연계 결합에 의해 차량의 진단 효율이 향상되는 효과가 있다.

Claims

차축에 관통 결합되는 허브(10)와, 상기 허브(10)의 외주면에 설치되는 내륜(20)과, 상기 내륜(20)의 상부에 대향되어 설치되는 외륜(30)과, 상기 외륜(30)의 일단부에 설치되어 휠 속도를 감지하는 속도센서모듈(40)로 구성된 자동차용 허브베어링에 설치되는 휠센서에 있어서,

상기 속도센서모듈(40)은 내부에 회로기판(41)이 형성되고, 상기 회로기판(41)의 하단부에는 휠속도센서(42)와 가속도센서(43)가 설치되고, 상기 회로기판(41)의 상단부에는 회로요소장치(47)가 설치되어 몰딩처리에 의해 일체형으로 결합 구성되고;

상기 회로요소장치(47)는 센서모듈의 아날로그신호를 디지털신호로 변환시키는 아날로그-디지털 신호변환기(44)와, 상기 디지털 신호를 가공하여 무선통신모듈(46)에 전달하는 연산장치(45)와, 상기 연산장치(45)의 신호를 샤시자가진단 장치 및 ABS장치의 ECU에 송, 수신할 수 있는 무선통신모듈(46)을 몰딩처리에 의해 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 복합 휠센서.
차축에 관통 결합되는 허브(10)와, 상기 허브(10)의 외주면에 설치되는 내륜(20)과, 상기 내륜(20)의 상부에 대향되어 설치되는 외륜(30)으로 구성된 자동차용 허브베어링에 설치되는 휠센서에 있어서,

상기 허브베어링의 일단부에는 휠속도센서(42)가 내포된 차단캡(60)이 설치되고, 상기 차단캡(60)의 내부중심부에는 가속도센서(43)와 회로요소장치(47)가 설치된 회로기판(41)이 삽입되어 몰딩처리에 의해 일체형으로 결합 구성되고;

상기 회로요소장치(47)는 센서모듈의 아날로그신호를 디지털신호로 변환시키는 아날로그-디지털 신호변환기(44)와, 상기 디지털 신호를 가공하여 무선통신모듈(46)에 전달하는 연산장치(45)와, 상기 연산장치(45)의 신호를 샤시자가진단 장치 및 ABS장치의 ECU에 송, 수신할 수 있는 무선통신모듈(46)을 몰딩처리에 의해 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 복합 휠센서.
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