KR101023199B1 - 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템 및 그 신호처리방법 - Google Patents

Abstract

마모나 접촉불량 등의 문제가 해결되므로 내구성의 향상과 더불어 정확한 신호의 출력이 가능하도록, 기판에 설치되고 일정한 궤도를 따라 다수회 권선되며 발진기에 연결되는 여자코일과, 여자코일로부터 일정한 간격을 두고 설치되며 여자코일의 일부를 차폐하는 형상으로 형성되는 커플러와, 커플러와 연결되고 여자코일에 대하여 상기 커플러를 직선이동시키는 변속레버와, 커플러와 여자코일 사이에 설치되고 중앙 접지선을 공유하면서 커플러가 직선이동함에 따라 서로 차폐되는 면적의 변화가 반대로 증가 또는 감소하도록 양쪽에 대칭형상으로 형성되는 한쌍의 수신코일과, 한쌍의 수신코일과 연결되고 수신코일로부터 얻어지는 신호를 연산 처리하여 변속레버의 변속단에 대응하는 신호로 변환하여 변속제어유닛으로 전송하는 신호처리기를 포함하는 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템을 제공한다.

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Description

인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템 및 그 신호처리방법 {Gear-shift System for Automatic Transmisson of Vehicle Using Inductive Displacement Sensor and Signal Processing Method of The Same}

본 발명은 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템 및 그 신호처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변속레버의 변속단에 대응하는 신호를 비접촉식으로 발생시키므로 내구성의 향상이 가능하고 보다 정확한 신호를 발생시키는 것이 가능한 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템 및 그 신호처리방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기가 설치된 차량에는 운전자에 의해 R, N, D, 1, 2 등과 같은 변속단을 수동으로 조작할 수 있도록 변속레버가 구비된다.

상기와 같은 변속레버는 일정 각도 범위 내에서 전후로 왕복각운동이 가능하도록 차량에 하부 끝부분이 힌지축을 이용하여 회전가능하게 결합된다.

종래 대부분의 자동 변속기 차량에 있어서는 기계적인 접점과 각 접점에 따라 변화하는 저항값에 따라 운전자가 선택하는 변속단을 감지하도록 구성된다. 예를 들면 변속레버와 연동하여 왕복각운동이 이루어지도록 접점을 설치하고, 각각 저항값이 순차적으로 변하는 다수의 접점을 설치하고, 변속레버가 특정 변속단에 위치하게 되면 접촉하는 접점이 선택되고, 그 저항값에 대응하여 해당되는 변속단을 감지하도록 구성된다.

그런데 상기와 같이 구성되는 종래 자동 변속기 차량은 변속단의 감지시 기계적인 접점을 사용하므로, 접촉불량 등의 문제가 발생할 우려가 크고 수명을 오래 유지시키기 힘든 문제가 발생한다.

즉 장기 사용시 마모 등에 의한 접촉불량이 발생하기 쉽고, 조립오차 등으로 의해 정확한 제어신호를 발생하기 어려운 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 점에 착안하여 이루어진 것으로서, 비접촉식으로 변속단에 대응하는 신호를 발생시키는 것에 의하여 마모나 접촉불량 등의 문제를 해결하므로 내구성이 향상과 더불어 정확한 신호의 출력이 가능하고, 측정값의 선형성(직선성)을 향상시키고 커플러와의 간격 변화에 대한 보정을 행하므로 정확한 측정값을 얻는 것이 가능한 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템 및 그 신호처리방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.

본 발명이 제안하는 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템은 기판에 설치되고 일정한 궤도를 따라 다수회 권선되며 발진기에 연결되는 여자코일과, 상기 여자코일로부터 일정한 간격을 두고 설치되며 상기 여자코일의 일부를 차폐하는 형상으로 형성되는 커플러와, 상기 커플러와 연결되고 상기 여자코일에 대하여 상기 커플러를 직선이동시키는 변속레버와, 상기 커플러와 여자코일 사이에 설치되고 중앙 접지선을 공유하면서 상기 커플러가 직선이동함에 따라 서로 차폐되는 면적의 변화가 반대로 증가 또는 감소하도록 양쪽에 대칭형상으로 형성되는 한쌍의 수신코일과, 상기 한쌍의 수신코일과 연결되고 상기 수신코일로부터 얻어지는 신호를 연산 처리하여 상기 변속레버의 변속단에 대응하는 신호로 변환하여 변속제어유닛으로 전송하는 신호처리기를 포함하여 이루어진다.

상기 여자코일은 사각형상으로 권선되는 형상으로 형성한다.

상기 한쌍의 수신코일은 대각선방향으로 형성되는 중앙 접지선을 공유하면서 삼각형상으로 형성되고 중앙 접지선의 중앙점을 중심으로 180°회전대칭형상으로 형성한다.

상기 신호처리기는 상기 한쌍의 수신코일로부터 감지되는 신호를 더하는 가산기와, 상기 하나의 수신코일로부터 감지되는 신호에서 다른 하나의 수신코일로부터 감지되는 신호를 감산하는 감산기와, 상기 감산기로부터 얻어진 값을 상기 가산기로부터 얻어진 값을 이용하여 보정하는 가변증폭보정기와, 상기 가변증폭보정기를 통하여 보정된 감산기로부터 얻어진 값을 상기 가산기로부터 얻어진 값으로 나누고 이 값을 상기 변속레버의 변속단에 대응하신 신호로 변속제어유닛쪽으로 출력 전송하는 제산기를 포함하여 이루어진다.

상기 신호처리기는 상기 한쌍의 수신코일로부터 감지되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부와, 디지털로 변환된 신호를 연산 및 분석하여 보정을 행하고 결과값을 디지털 신호로 출력하는 주제어부와, 상기 주제어부로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부를 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

상기 주제어부에서는 상기 한쌍의 수신코일로부터 감지되는 신호를 더하는 가산연산과 상기 하나의 수신코일로부터 감지되는 신호에서 다른 하나의 수신코일로부터 감지되는 신호를 감산하는 감산연산을 행하고, 상기 가산연산으로부터 얻어진 값에 대응하는 보정값을 저장된 테이블로부터 읽어들이고, 읽어들인 보정값을 감산연산으로부터 얻어진 값에 곱하여 보정을 행하고, 보정된 감산연산된 값을 가 산연산된 값으로 나누는 제산연산을 행한 후 그 값을 상기 변속레버의 변속단에 대응하는 신호로 변속제어유닛쪽으로 출력 전송하도록 이루어진다.

그리고 본 발명이 제안하는 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 신호처리방법은 변속레버를 이동시키는 것에 의하여 커플러가 직선이동됨에 따라 변하는 한쌍의 수신코일로부터 감지되는 신호를 서로 더하는 가산단계와, 한쌍의 수신코일 중 하나의 수신코일로부터 감지되는 신호로부터 다른 하나의 수신코일로부터 감지되는 신호를 빼는 감산단계와, 상기 감산단계에서 얻은 값을 상기 가산단계에서 얻은 값을 이용하여 보정하는 보정단계와, 상기 보정단계에서 보정된 감산값을 상기 가산단계에서 얻어진 값으로 나누고 얻어진 값을 변속레버의 변속단 위치에 대한 측정값으로 변속제어유닛으로 전송하는 제산단계를 포함하여 이루어진다.

상기 보정단계는 상기 가산단계에서 얻은 값을 다양한 단계의 미리 설정된 값과 대비하여 대응되는 보정값을 선택하는 비교선택단계와, 선택된 보정값을 상기 감산단계에서 얻은 값에 곱하여 보정하는 승산단계를 포함하여 이루어진다.

또 상기 보정단계는 상기 가산단계에서 얻은 값의 변화를 피드백시켜 상기 감산단계에서 얻은 값에 곱하여 보정하는 과정으로 이루어지는 것도 가능하다.

그리고 상기 보정단계는 상기 가산단계에서 얻은 값에 대응하는 보정값을 미리 설정된 테이블에서 선택하여 상기 감산단계에서 얻은 값에 곱하여 보정하는 과정으로 이루어지는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템 및 그 신호처리방법에 의하면, 비접촉식으로 변속단에 대응하는 신호를 발생시키는 것에 의하여 종래 기계적인 접점에서 기인하는 접촉불량이나 수명저하 등의 문제를 해결하므로 내구성의 향상 및 정확한 신호의 출력이 가능하며, 조립 오차에 의한 신호불량 및 접촉소음, 마모 등이 방지되고 정확한 감지성능을 오래 유지시키는 것도 가능하다.

그리고 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템 및 그 신호처리방법에 의하면, 한쌍의 수신코일을 중앙 접지선을 공유하도록 형성하여 수신코일 사이의 간격을 없애므로, 신호의 왜곡을 최소화하는 것이 가능하다. 따라서 수신코일의 감지신호의 선형성(직선성) 및 효율성을 확보하는 것이 가능하고, 커플러의 이동에 따른 신호의 감지 및 사용 범위를 최대화하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템 및 그 신호처리방법에 의하면, 한쌍의 수신코일의 구조를 간단한 형상으로 구성하므로, 물리적인 결함을 최소화하는 것이 가능하고, 품질관리가 용이하고 생산성이 향상되는 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템 및 그 신호처리방법에 의하면, 한쌍의 수신코일로부터 얻어지는 원신호(raw signal)의 크기가 크므로, 신호대잡음비(SNR)가 상대적으로 우수하다.

나아가 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변 속레버 시스템 및 그 신호처리방법에 의하면, 한쌍의 수신코일로부터 얻어지는 값을 감산한 값을 가산한 값의 변화를 이용하여 보정하므로, 항상 정확한 측정값을 얻는 것이 가능하다. 즉 커플러의 자세변화에 따른 간격의 변화가 발생하는 경우에도 정확한 측정값을 얻는 것이 가능하다.

다음으로 본 발명에 따른 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템 및 그 신호처리방법의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 일실시예는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 변속레버(10)와, 여자코일(20)과, 한쌍의 수신코일(30), (40)과, 커플러(50)와, 신호처리기(100)를 포함하여 이루어진다.

상기 여자코일(20)과 한쌍의 수신코일(30), (40)은 하나의 기판(10)에 형성한다.

상기 여자코일(20)은 기판(10)에 일정한 궤도를 따라 사각형으로 다수회 권선되는 형상으로 형성된다.

상기 여자코일(20)에는 설정된 주파수를 인가하기 위한 발진기(22)가 연결된다.

상기 한쌍의 수신코일(30), (40)은 대각선방향으로 형성되는 중앙 접지선(35)을 공유하면서 삼각형상으로 형성되고 상기 커플러(50)와 여자코일(20) 사이 에 위치하도록 설치된다.

상기 한쌍의 수신코일(30), (40)은 중앙 접지선(35)의 중앙점을 중심으로 180°회전대칭형상으로 형성한다.

상기 한쌍의 수신코일(30), (40)은 중앙 접지선(35)을 공유하는 형상으로 형성되므로, 수신코일(30), (40) 사이의 간격이 존재하지 않게 되고, 보다 신뢰성이 향상된다.

일반적으로 회로를 형성할 때에 두개의 선로가 근접하는 경우에는 최소 3W 규칙(하나의 선로 폭이 1W일 경우, 두 선로의 간격도 최소 1W로 설정하므로, 2개의 선로의 전체 폭은 최소 3W가 된다는 규칙)을 적용하고 있는데, 본 발명에 따른 실시예에 있어서는 한쌍의 수신코일(30), (40) 사이에 하나의 선로(중간 접지선(35))만이 존재하므로, 1W의 간격만이 존재하게 된다.

따라서 본 발명에 따른 실시예에 의하면, 출력값의 그래프에 있어서 피크 부분의 왜곡이 매우 작게 나타나게 되고, 신호의 선형성이 보다 향상된다.

나아가 본 발명에 따른 실시예에 의하면, 한쌍의 수신코일(30), (40)이 중앙 접지선(35)을 공유하므로, 구조가 간단하고, 기판(10)에 형성할 때에 비어(Via)나 물리적인 결함 등이 발생할 가능성이 감소하고, 품질관리가 용이하며, 생산성이 향상된다.

상기 커플러(50)는 사각형상으로 형성하고, 상기 한쌍의 수신코일(30), (40)의 가로방향으로 왕복 직선이동하도록 설치한다.

상기와 같이 구성하면, 상기 커플러(50)가 직선이동(왕복이동)함에 따라 커 플러(50)에 의하여 차폐되는 하나의 수신코일(30)의 면적이 감소할수록 다른 하나의 수신코일(40)을 차폐하는 면적은 증가하고, 하나의 수신코일(30)의 차폐 면적이 증가할수록 다른 하나의 수신코일(40)의 차폐 면적은 감소하게 된다.

상기 변속레버(52)는 상기 커플러(50)와 연결되고 상기 여자코일(20)에 대하여 상기 커플러(50)를 왕복 직선이동시키도록 설치된다.

상기 변속레버(52)의 일측에는 상기 커플러(50) 또는 변속레버(52)의 위치에 대응하여 변속단(54)이 표시된다.

상기 신호처리기(100)는 상기 한쌍의 수신코일(30), (40)과 연결되고 상기 수신코일(30), (40)로부터 얻어지는 신호를 연산 처리하여 상기 변속레버(52)의 위치에 대한 변속단(54)에 대한 값으로 변속제어유닛(2)쪽으로 출력 전송한다.

상기 신호처리기(100)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 가산기(72)와, 감산기(70)와, 가변증폭보정기(80)와, 제산기(90)를 포함하여 이루어진다.

상기 감산기(70)는 상기 하나의 수신코일(30)로부터 감지되는 신호(A)에서 다른 하나의 수신코일(40)로부터 감지되는 신호(B)를 감산하는 기능을 수행한다.

상기 가산기(72)는 상기 한쌍의 수신코일(30), (40)로부터 감지되는 신호(A), (B)를 더하는 기능을 수행한다. 즉 상기 하나의 수신코일(30)로부터 감지되는 신호(A)와 다른 하나의 수신코일(40)로부터 감지되는 신호(B)를 더하는 기능을 수행한다.

상기 가변증폭보정기(80)는 상기 감산기(70)로부터 얻어진 값(A-B)을 상기 가산기(72)로부터 얻어진 값(A+B)을 이용하여 보정하는 기능을 수행한다. 예를 들 면 상기 가변증폭보정기(80)는 상기 가산기(72)로부터 얻어진 값(A+B)을 미리 설정된 (A+B)의 기준값과 비교하여 그 차이에 해당하는 보정값(AGC)을 구하고, 이 보정값(AGC)을 상기 감산기(70)로부터 얻어진 값(A-B)에 곱하여 보정((A-B)*AGC)을 행하도록 구성한다.

상기 제산기(90)는 상기 가변증폭보정기(80)를 통하여 보정된 감산기(70)로부터 얻어진 값((A-B)*AGC)을 상기 가산기(72)로부터 얻어진 값(A+B)으로 나누는 기능을 수행한다.

상기 한쌍의 수신코일(30), (40)에는 감지되는 신호(A), (B)를 정류하기 위한 정류기(61), (62)가 연결 설치된다.

상기 제산기(90)에는 기준전압(Vref)을 곱하여 출력하는 승산출력기(92)를 더 연결 설치하는 것도 가능하다.

상기에서 커플러(50)가 직선이동하여도 상기 가산기(72)를 통하여 출력되는 값(A+B)은 항상 일정한 반면, 상기 감산기(70)를 통하여 출력되는 값(A-B)은 상기 커플러(50)가 직선이동함에 따라 변화하게 된다.

상기 가산기(72)를 통하여 출력되는 값(A+B)은 항상 일정하다. 예를 들면, 하나의 수신코일(30)에서 감지되는 신호(A)의 크기가 증가함에 따라, 다른 하나의 수신코일(40)에서 감지되는 신호(B)의 크기가 대응하여 감소하므로, 그 합(A+B)이 항상 일정하게 얻어진다. 반대로, 하나의 수신코일(30)에서 감지되는 신호(A)의 크기가 감소함에 따라, 다른 하나의 수신코일(40)에서 감지되는 신호(B)의 크기가 대응하여 증가하므로, 그 합(A+B)이 항상 일정하게 얻어진다.

그러나 상기 감산기(70)를 통하여 출력되는 값(A-B)은 점점 커지거나 작아진다. 예를 들면, 하나의 수신코일(30)에서 감지되는 신호(A)의 크기가 증가함에 따라, 다른 하나의 수신코일(40)에서 감지되는 신호(B)의 크기가 대응하여 감소하므로, 그 차의 값(A-B)은 점점 커진다. 반대로, 하나의 수신코일(30)에서 감지되는 신호(A)의 크기가 감소함에 따라, 다른 하나의 수신코일(40)에서 감지되는 신호(B)의 크기가 대응하여 증가하므로, 그 차의 값(A-B)은 점점 작아진다.

그런데 상기 커플러(50)와 상기 수신코일(30), (40) 사이의 간격(gap)이 변화하면, 상기 커플러(50)의 직선이동이 동일 지점에 위치한 경우(간격만이 변화한 경우)에도, 상기 가산기(72)를 통하여 출력되는 값(A+B)이 변화하며, 상기 감산기(70)를 통하여 출력되는 값(A-B)도 변화한다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 가산기(72)를 통하여 출력되는 값(A+B)은 간격이 증가할수록 점차 증가하고, 상기 감산기(70)를 통하여 출력되는 값(A-B)은 간격이 증가할수록 점차 감소하는 변화를 나타낸다.

상기에서 커플러(50)의 직선이동된 위치를 나타내는 값은 상기 감산기(70)를 통하여 얻어지는 값(A-B)이므로, 이 값(A-B)은 커플러(50)와의 간격이 변화하여도 달라져선 안된다. 즉 이 값(A-B)이 달라지면, 이는 커플러(50)와의 간격이 변화한 것이 아니라, 커플러(50)가 직선이동된 것을 나타내므로, 잘못된 측정값으로 인하여 잘못된 변속제어를 행할 우려가 높다.

따라서 본 발명의 실시예에서는 상기 수신코일(30), (40)과 상기 커플러(50) 사이의 간격에 따라 항상 일정한 값을 나타내는 상기 가산기(72)를 통하여 얻은 값(A+B)을 이용하여 상기 감산기(70)를 통하여 얻은 값을 보정한다.

예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 가변증폭보정기(80)를 다단계의 비교기(82)를 이용하여 구성한다.

즉 상기 가산기(72)로부터 얻어진 값(A+B)이 비교기(82)의 특정 단계의 값에 근접한 것으로 판단되면, 해당되는 보정값(AGC)을 선택하여 상기 감산기(70)로부터 얻어진 값(A-B)에 곱하여 보정하도록 구성한다.

예를 들면, 각 단계의 비교기(82)마다 상기 수신코일(30), (40)과 커플러(50) 사이의 간격이 변화됨에 따라 한쌍의 수신코일(30), (40)로부터 측정되는 값을 가산한 값에 대응하는 값(설계값 및 많은 실험을 통하여 얻어진 평균값)을 미리 설정하여 구성하고, 실제 측정한 상기 가산기(72)로부터 얻어진 값(A+B)과 근접된 값으로 미리 설정된 비교기(82)의 회로(보정값(AGC))를 선택하여 통과하면서 보정이 이루어지도록 구성한다.

상기에서 비교기(82)는 센서의 특성이나 용도, 필요한 정밀도 등에 따라 단계의 수를 증가 또는 감소시키는 것이 가능하고, 비교기(82)의 수 및 단계를 증가시켜 구성할수록 간격(gap)에 의한 출력신호 특성의 분해능(resolution)이 우수해진다.

그리고 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 가변증폭보정기(80)를 전계효과트랜지스터(84)를 이용하여 구성하는 것도 가능하다.

즉 전계효과트랜지스터(84)를 이용하여 가산기(72)로부터 얻어지는 값(A+B)의 변화를 피드백시켜 그 값에 대응하는 보정값(AGC)을 상기 감산기(70)로부터 얻 어지는 값(A-B)에 곱하여 보정하도록 구성한다.

상기와 같은 과정을 거쳐 상기 제산기(90) 및 승산출력기(92)를 통하여 출력되는 값은 커플러(50)의 자세변화에 따른 위치변동 등을 보정한 값으로, 상기 변속레버(52)가 위치하는 변속단의 신호에 일치하는 값으로 되며, 이 값이 변속제어유닛(2)으로 전송되어 정확한 변속이 이루어지게 된다.

다음으로 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 신호처리방법을 설명한다.

본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 신호처리방법의 일실시예는 도 8에 나타낸 바와 같이, 측정단계(S10), 가산단계(S20), 감산단계(S30), 보정단계(S40), 제산단계(S50)를 포함하여 이루어진다.

상기 측정단계(S10)에서는 상기 커플러(50)를 회전 또는 직선이동시킴에 따라 한쌍의 수신코일(30), (40)로부터 감지되는 신호(A), (B)의 변화되는 값을 측정한다.

상기 가산단계(S20)에서는 상기 한쌍의 수신코일(30), (40)로부터 감지되는 신호(A), (B)를 서로 더하는 가산을 행한다.

상기 감산단계(S30)에서는 상기 한쌍의 수신코일 중 하나의 수신코일(30)로부터 감지되는 신호(A)로부터 다른 하나의 수신코일(40)로부터 감지되는 신호(B)를 빼는 감산을 행한다.

상기 보정단계(S40)에서는 상기 감산단계(S30)에서 얻은 값(A-B)을 상기 가 산단계(S20)에서 얻은 값(A+B)을 이용하여 보정한다.

상기 제산단계(S50)에서는 상기 보정단계(S40)에서 보정된 감산값((A-B)*AGC)을 상기 가산단계(S20)에서 얻어진 값(A+B)으로 나누는 제산을 행한다.

상기 보정단계(S40)는 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 가산단계(S20)에서 얻은 값(A+B)을 다양한 단계의 미리 설정된 값과 대비하여 대응되는 보정값을 선택하는 비교선택단계(S42)와, 선택된 보정값(AGC)을 상기 감산단계(S30)에서 얻은 값(A-B)에 곱하여 보정하는 승산단계(S44)를 포함하여 이루어진다.

상기 비교선택단계(S42)에서는 도 6에 나타낸 바와 같은 비교기(82) 또는 도 7에 나타낸 바와 같은 전계효과트랜지스터(84) 등을 이용하여 커플러(50)와 수신코일(30), (40) 사이의 간격(gap) 변화에 따른 보정값(AGC)을 선택하도록 구성한다.

그리고 도 10에 나타낸 바와 같이, 가변증폭보정기(80)를 상기 한쌍의 수신코일(30), (40)로부터 감지되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(ADC)(87)와, 디지털로 변환된 신호를 연산 및 분석하여 보정을 행하고 결과값을 디지털 신호로 출력하는 주제어부(88)와, 상기 주제어부(88)로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부(DAC)(89)를 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

상기 주제어부(88)에서는 상기 한쌍의 수신코일(30), (40)로부터 감지되는 신호(A), (B)를 더하는 가산연산(A+B)과 상기 하나의 수신코일(30)로부터 감지되는 신호(A)에서 다른 하나의 수신코일(40)로부터 감지되는 신호(B)를 감산하는 감산연산(A-B)을 행하고, 상기 가산연산으로부터 얻어진 값(A+B)에 대응하는 보정값(AGC) 을 저장된 테이블로부터 읽어들이고, 읽어들인 보정값(AGC)을 감산연산으로부터 얻어진 값(A-B)에 곱하여 보정을 행하고, 보정된 감산연산된 값((A-B)*AGC)을 가산연산된 값(A-B)으로 나누는 제산연산([(A-B)*AGC]/[A+B])을 행한 후 그 값을 출력하도록 이루어진다.

예를 들면 도 11에 나타낸 바와 같이, 측정단계(S10)에서 상기 변속레버(52)를 이동시켜 상기 커플러(50)를 직선이동시킴에 따라 한쌍의 수신코일(30), (40)로부터 감지되는 신호(A), (B)의 변화되는 값을 측정하고, 상기 아날로그/디지털 변환부(ADC)(87)에서 측정된 값의 아날로그신호를 디지털신호로 변환한다(S12).

그리고 가산단계(S20)에서 디지털신호로 변환된 상기 한쌍의 수신코일(30), (40)로부터 감지되는 신호(A), (B)를 서로 더하는 가산(A+B)을 행하고, 감산단계(S30)에서 디지털신호로 변환된 상기 한쌍의 수신코일 중 하나의 수신코일(30)로부터 감지되는 신호(A)로부터 다른 하나의 수신코일(40)로부터 감지되는 신호(B)를 빼는 감산(A-B)을 행한다.

또 보정단계(S40)에서는 상기 가산단계(S20)에서 얻은 값(A+B)에 대응하는 보정값(AGC)을 미리 설정된 테이블에서 선택하고(S46), 이 선택된 보정값(AGC)을 상기 감산단계(S30)에서 얻은 값(A-B)에 곱하여 보정한다.

그리고 제산단계(S50)에서 상기 보정단계(S40)에서 보정된 감산값((A-B)*AGC)을 상기 가산단계(S20)에서 얻어진 값(A+B)으로 나누는 제산을 행하고, 제산을 행한 값에 대하여 상기 디지털/아날로그 변환부(DAC)(89)에서 디지털신호를 아날로그신호로 변환한다.

상기 가산단계(S20), 감산단계(S30), 보정값선택단계(S46), 보정단계(S40), 제산단계(S50)는 주제어부(88)에서 수행하도록 구성한다.

상기와 같은 과정을 거쳐서 얻어진 제산연산된 값([(A-B)*AGC]/[A+B])에 기준전압(Vref)을 곱하여 출력하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같은 과정을 거쳐 상기 주제어부(88)를 통하여 출력되는 값은 커플러(50)의 자세변화에 따른 위치변동 등을 보정한 값으로, 상기 변속레버(52)가 위치하는 변속단의 신호에 일치하는 값으로 되며, 이 값이 변속제어유닛(2)으로 전송되어 정확한 변속이 이루어지게 된다.

상기에서는 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템 및 그 신호처리방법의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

도 1은 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 일실시예를 나타내는 블럭도이다.

도 2는 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 일실시예를 나타내는 사용상태 평면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 일실시예에 있어서 여자코일과 수신코일을 나타내는 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 일실시예를 나타내는 회로도이다.

도 5는 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 일실시예에 있어서 커플러와 수신코일 사이의 간격이 변화함에 따라 가산기와 감산기의 출력값의 변화를 나타내는 그래프이다.

도 6은 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 일실시예에 있어서 가변증폭보정기를 상세하게 나타내는 회로도이다.

도 7은 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 다른 실시예를 나타내는 회로도이다.

도 8은 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 신호처리방법의 일실시예를 나타내는 순서도이다.

도 9는 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 신호처리방법의 일실시예에 있어서 보정단계를 나타내는 순서도이다.

도 10은 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 또 다른 실시예를 나타내는 회로도이다.

도 11은 본 발명에 따른 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 신호처리방법의 다른 실시예를 나타내는 순서도이다.

Claims (9)

1. 기판에 설치되고 일정한 궤도를 따라 다수회 권선되며 발진기에 연결되는 여자코일과,

   상기 여자코일로부터 일정한 간격을 두고 설치되며 상기 여자코일의 일부를 차폐하는 형상으로 형성되는 커플러와,

   상기 커플러와 연결되고 상기 여자코일에 대하여 상기 커플러를 직선이동시키는 변속레버와,

   상기 커플러와 여자코일 사이에 설치되고 중앙 접지선을 공유하면서 상기 커플러가 직선이동함에 따라 서로 차폐되는 면적의 변화가 반대로 증가 또는 감소하도록 양쪽에 대칭형상으로 형성되는 한쌍의 수신코일과,

   상기 한쌍의 수신코일과 연결되고 상기 수신코일로부터 얻어지는 신호를 연산 처리하여 상기 변속레버의 변속단에 대응하는 신호로 변환하여 변속제어유닛으로 전송하는 신호처리기를 포함하는 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 여자코일을 사각형상으로 권선되는 형상으로 형성하고,

   상기 한쌍의 수신코일을 대각선방향으로 형성되는 중앙 접지선을 공유하면서 삼각형상으로 형성되고 중앙 접지선의 중앙점을 중심으로 180°회전대칭형상으로 형성하는 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 신호처리기는 상기 한쌍의 수신코일로부터 감지되는 신호를 더하는 가산기와, 상기 하나의 수신코일로부터 감지되는 신호에서 다른 하나의 수신코일로부터 감지되는 신호를 감산하는 감산기와, 상기 감산기로부터 얻어진 값을 상기 가산기로부터 얻어진 값을 이용하여 보정하는 가변증폭보정기와, 상기 가변증폭보정기를 통하여 보정된 감산기로부터 얻어진 값을 상기 가산기로부터 얻어진 값으로 나누고 이 값을 상기 변속레버의 변속단에 대응하는 신호로 변속제어유닛쪽으로 출력 전송하는 제산기를 포함하는 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 신호처리기는 상기 한쌍의 수신코일로부터 감지되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부와, 디지털로 변환된 신호를 연산 및 분석하여 보정을 행하고 결과값을 디지털 신호로 출력하는 주제어부와, 상기 주제어부로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부를 포함하는 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 주제어부는 상기 한쌍의 수신코일로부터 감지되는 신호를 더하는 가산연산과 상기 하나의 수신코일로부터 감지되는 신호에서 다른 하나의 수신코일로부터 감지되는 신호를 감산하는 감산연산을 행하고, 상기 가산연산으로부터 얻어진 값에 대응하는 보정값을 저장된 테이블로부터 읽어들이고, 읽어들인 보정값을 감산연산으로부터 얻어진 값에 곱하여 보정을 행하고, 보정된 감산연산된 값을 가산연산된 값으로 나누는 제산연산을 행한 후 그 값을 상기 변속레버의 변속단에 대응하는 신호로 변속제어유닛쪽으로 출력 전송하도록 이루어지는 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 변속레버를 이동시켜 커플러를 직선이동시킴에 따라 변화하는 한쌍의 수신코일로부터 감지되는 신호를 서로 더하는 가산단계와, 한쌍의 수신코일 중 하나의 수신코일로부터 감지되는 신호로부터 다른 하나의 수신코일로부터 감지되는 신호를 빼는 감산단계와, 상기 감산단계에서 얻은 값을 상기 가산단계에서 얻은 값을 이용하여 보정하는 보정단계와, 상기 보정단계에서 보정된 감산값을 상기 가산단계에서 얻어진 값으로 나누고 얻어진 값을 변속레버의 변속단 위치에 대한 측정값으로 변속제어유닛으로 전송하는 제산단계를 포함하는 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 신호처리방법.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 보정단계는 상기 가산단계에서 얻은 값을 다양한 단계의 미리 설정된 값과 대비하여 대응되는 보정값을 선택하는 비교선택단계와, 선택된 보정값을 상기 감산단계에서 얻은 값에 곱하여 보정하는 승산단계를 포함하는 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 신호처리방법.
8. 청구항 6에 있어서,

   상기 보정단계는 상기 가산단계에서 얻은 값의 변화를 피드백시켜 상기 감산단계에서 얻은 값에 곱하여 보정하는 과정으로 이루어지는 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 신호처리방법.
9. 청구항 6에 있어서,

   상기 보정단계는 상기 가산단계에서 얻은 값에 대응하는 보정값을 미리 설정된 테이블에서 선택하여 상기 감산단계에서 얻은 값에 곱하여 보정하는 과정으로 이루어지는 인덕티브 변위센서를 이용한 자동 변속기 차량용 변속레버 시스템의 신호처리방법.

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