KR101823258B1 - 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치 - Google Patents

차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치 Download PDF

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임영훈
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Abstract

본 발명은 기어변환의 검출 구조를 다중 구조로 하여 하나의 검출 구조에서 에러가 발생하더라도 정확한 검출이 가능하여 검출 신뢰성과 안전성을 확보할 수 있고, 제품의 경쟁력을 확보할 수 있으며, 비접촉 방식으로 구현할 수 있어 내구성을 향상시킬 수 있는 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 차량 변속기의 쉬프트레버의 기어변환을 검출하여 차량의 트랜스미션 컨트롤 유닛으로 변속 신호를 송신하기 위한 장치에 있어서, 상기 쉬프트레버의 변속 이동에 연동하여 회전하는 회전 부재; 상기 회전 부재의 하부에 결합되어 일체로 형성하는 스핀들 부재; 상기 스핀들 부재의 하부에 구비되는 인쇄회로기판; 상기 스핀들 부재와 인쇄회로기판에 구성되어 상기 스핀들 부재의 회전을 자기 감지 방식으로 검출하여 쉬프트레버의 변속 신호를 생성하는 자기감지 유닛; 상기 스핀들 부재와 인쇄회로기판에 구성되어 상기 스핀들 부재의 회전을 광학 감지 방식으로 검출하여 쉬프트레버의 변속 신호를 생성하는 광학감지 유닛; 및 상기 자기감지 유닛 및 광학감지 유닛에서 검출된 검출 신호에 따른 변속 신호를 트랜스미션 컨트롤 유닛으로 전달하도록 구비되는 제어부를 포함하는 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치가 제공된다.

Description

차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치{GEAR CHANGE DECTING DEVICE OF SHIFT LEVER FOR VEHICLE TRANSMISSION}
본 발명은 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기어변환의 검출 구조를 다중 구조로 하여 하나의 검출 구조에서 에러가 발생하더라도 정확한 검출이 가능하여 검출 신뢰성과 안전성을 확보할 수 있고, 제품의 경쟁력을 확보할 수 있으며, 비접촉 방식으로 구현할 수 있어 내구성을 향상시킬 수 있는 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치에 관한 것이다.
자동차는 잘 알려진 바와 같이 엔진에서 연료를 연소시켜 여기에서 발생되는 열에너지를 운동에너지로 전환하는 내연기관을 이용하는 것으로, 화물의 운송 및 사람들의 이동수단으로 이용되고 있는 것이다.
이러한 자동차는 엔진의 구동력을 적절히 제어하여 차축(구동륜)으로 전달하는 변속장치를 포함하고 있다. 이러한 변속장치는 엔진의 초기 구동시에는 충분한 기동력을 갖지 못하므로 초기구동시에 엔진의 회전력을 감속시켜 구동 토오크를 크게 하거나 속도 증가시에 감속비를 변환 또는 증속시켜 차량의 주행상태에 따라 적절하게 조작하게 된다. 이러한 변속장치는 여러 종류가 개발되어 있는바, 그 예를 들면, 수동변속장치(manual transmission) 및 자동변속장치(automatic transmission)등이 있다. 상기 전자의 수동 변속장치는 각각의 주행조건에 따라 운전자가 기어비를 선택하게 되는 것으로 조작이 어려워 숙련된 운전기술을 요하고 있다. 한편, 후자의 자동변속기는 차량의 주행속도 및 부하상태 등을 감지하는 각종 센서로부터 감지신호를 전달받는 컴퓨터의 전자제어신호 및 이 신호에 따라 개폐되는 각종 밸브 등에 의해 유성기어 조립체가 적절하게 제어되는 것에 의해 자동적으로 변속을 실시토록 하는 것으로 수동변속기에 비해 구조가 복잡하며, 출력효율이 떨어지고, 고가라는 단점이 있으나 주행중 변속을 위한 별도의 조작을 수행하지 않아도 되므로 조작이 간편하다는 큰 장점을 갖고 있어 최근에 급속히 그 이용범위가 확대되고 있다.
일반적으로 변속기의 경우, 운전자가 변속 레버를 조작하여 원하는 변속단을 설정하는 경우, 운전자에 의해 설정된 변속단은 변속기의 제어를 담당하는 TCU(Transmission Control Unit) 및 각종 제어부로 전달되어, 차량 시동시 전원 공급 및 차단을 제어하고, 주행 중에는 변속단 설정, 해제 및 후진등 전장 제어 등의 기능을 수행하도록 구성된다.
따라서, 차량에는 이러한 변속기의 변속 조작 상태를 감지하는 변속조작 감지장치가 구비되며, 이를 통해 현재 설정된 변속단에 대한 정보가 TCU 및 각종 제어부로 전달되어 각종 제어 기능이 수행된다.
종래 변속기의 변속 조작 상태를 감지하기 위한 변속조작 감지장치는 홀 센서(hall sensor)와 자석을 이용한 방식 또는 인덕티브(inductive) 센서 기반의 자기감지식 싱글 센서 구조이다.
그러나 이러한 종래 변속조작 감지장치는 자기 감지식 센서를 사용함으로써 그 비용이 증가하고, 또한 자석 또는 자기장 감지 방식을 사용함으로써 주변부에 자기장의 영향을 줄 수 있어 주변부에 에러를 발생시킬 가능성이 있어 검출 신뢰성을 확보하지 못하는 문제점이 있다.
(문헌 1) 대한민국 등록특허공보 제10-1349583호(2014.01.02.) (문헌 2) 대한민국 등록특허공보 제10-1315583호(2013.09.30.) (문헌 3) 대한민국 공개특허공보 제10-1997-0046534호(1997.07.26.)
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 기어변환의 검출 구조를 다중 구조로 하여 하나의 검출 구조에서 에러가 발생하더라도 정확한 검출이 가능하여 검출 신뢰성과 안전성을 확보할 수 있고, 제품의 경쟁력을 확보할 수 있으며, 비접촉 방식으로 구현할 수 있어 내구성을 향상시킬 수 있는 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 차량 변속기의 쉬프트레버의 기어변환을 검출하여 차량의 트랜스미션 컨트롤 유닛으로 변속 신호를 송신하기 위한 장치에 있어서, 상기 쉬프트레버의 변속 이동에 연동하여 회전하는 회전 부재; 상기 회전 부재의 하부에 결합되어 일체로 형성하는 스핀들 부재; 상기 스핀들 부재의 하부에 구비되는 인쇄회로기판; 상기 스핀들 부재와 인쇄회로기판에 구성되어 상기 스핀들 부재의 회전을 자기 감지 방식으로 검출하여 쉬프트레버의 변속 신호를 발생하는 자기감지 유닛; 상기 스핀들 부재와 인쇄회로기판에 구성되어 상기 스핀들 부재의 회전을 광학 감지 방식으로 검출하여 쉬프트레버의 변속 신호를 발생하는 광학감지 유닛; 및 상기 자기감지 유닛 및 광학감지 유닛에서 검출된 검출 신호에 따른 변속 신호를 판단하는 판단부;를 포함하는 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치가 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 자기감지 유닛은 상기 스핀들 부재의 하면 중앙에 구비되는 마그네트, 및 상기 마그네트와 대향하여 상기 인쇄회로기판에 설치되는 홀 센서를 포함하거나, 상기 스핀들 부재의 하면 중앙에 구비되는 LC레조네이터나 메탈플레이트, 및 상기 LC레조네이터나 메탈플레이트와 대향하여 상기 인쇄회로기판에 설치되는 PCB 코일을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 광학 감지 유닛은 상기 스핀들 부재의 하단 가장자리에서 원주방향으로 간격을 갖고 원주방향으로 형성되는 복수의 돌출 리브; 및 상기 스핀들 부재의 하단 가장자리의 회전 궤도상에 상응하여 상기 인쇄회로기판에 형성되고, 상기 돌출 리브의 통과 유무를 광학적으로 검출하여 ON 신호 및 OFF 신호를 생성하는 복수의 광학 센서를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 판단부는 상기 마그네트나 LC레조네이터 또는 메탈플레이트에 의한 자기장의 변화에 상응하는 상기 홀 센서나 PCB 코일의 출력값에 근거하여 상기 쉬프트레버의 위치를 추정하고 추정된 위치에 기반하여 주차(P), 후진(R), 중립(N), 전진(D)을 결정함과 동시에, 상기 돌출 리브의 통과 여부에 따른 빛의 수신량의 변화에 대한 상기 광학센서에서의 출력 신호에 근거하여 상기 쉬프트레버의 위치를 추정하고 추정된 위치에 기반하여 주차(P), 후진(R), 중립(N), 전진(D)을 결정하도록 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 광학 감지 유닛은 두 개의 광학 센서를 포함하고, 상기 두 개의 광학 센서와 상기 돌출 리브는 상기 돌출 리브가 각 광학센서의 통과 유무에 따른 광량의 정도에 기반하여 ON 신호와 OFF 신호를 조합하여 주차(P), 전진(D), 후진(R), 중립(N)에 대한 신호 인식을 미리 정해진 값으로 인식하도록 배치 구성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 광학 감지 유닛은 두 개의 광학 센서를 포함하고, 상기 돌출 리브의 이동에 따라 하나의 광학 센서에 의한 주차 위치를 기준점으로 감지하도록 하고, 다른 하나의 광학 센서의 ON 신호와 OFF 신호의 주기를 카운트하여 주차(P), 후진(R), 중립(N), 전진(D)을 구분하여 인식하도록 배치 구성될 수 있다.
상기한 본 발명에 따른 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치에 의하면, 기어변환의 검출 구조를 다중 구조로 하여 하나의 검출 구조에서 에러가 발생하더라도 정확한 검출이 가능하여 검출 신뢰성과 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 제품의 신뢰성 향상을 통한 제품 경쟁력을 확보할 수 있고, 비접촉 방식으로 구현할 수 있어 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치를 나타내는 상부 측 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치를 나타내는 하부 측 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치를 구성하는 광학 감지 유닛에 의한 변속 인식 방법 중 절대방식 구조를 나타내는 예시 테이블이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치를 구성하는 광학 감지 유닛에 의한 변속 인식 방법 중 절대방식 구조의 다른 예를 나타내는 동작 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치를 구성하는 광학 감지 유닛에 의한 변속 인식 방법 중 상대방식 구조의 예를 설명하기 위한 예시도이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치를 나타내는 상부 측 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치를 나타내는 하부 측 사시도이다.
본 발명에 따른 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치는, 차량 변속기의 쉬프트레버의 변속에 연동되어 기어변환을 검출하여 차량의 트랜스미션 컨트롤 유닛으로 변속 신호를 송신하기 위한 장치에 있어서, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 쉬프트레버의 변속 이동에 연동하여 회전하는 회전 부재(100); 상기 회전 부재(100)의 하부에 결합되어 일체로 형성하는 스핀들 부재(200); 상기 스핀들 부재(200)의 하부에 구비되는 인쇄회로기판(300); 상기 스핀들 부재(200)의 회전을 자기 감지 방식으로 검출하여 쉬프트레버의 변속 신호를 발생하는 자기감지 유닛(410, 420); 상기 스핀들 부재(200)의 회전을 광학 감지 방식으로 검출하여 쉬프트레버의 변속 신호를 발생하는 광학감지 유닛(510, 520); 및 상기 자기감지 유닛 및 광학감지 유닛에서 검출된 검출 신호에 따른 변속 신호를 판단하는 판단부;를 포함한다.
여기에서, 상기 판단부는 자기감지 유닛 및 광학감지 유닛에서 검출되어 발생되는 검출 신호가 차량의 트랜스미션 컨트롤 유닛(transmission control unit)으로 바로 전달되어 해당 기어 정보를 판단하도록 차량의 트랜스미션 컨트롤 유닛에 구성되거나, 쉬프트레버 측에 마련되어, 예를 들면 상기 인쇄회로기판(300)에 마련되어 차량의 트랜스미션 컨트롤 유닛으로 송출하도록 구성될 수 있다. 상기 판단부는 중앙 컨트롤 유닛(CPU)로 이루어질 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치의 간소화를 위하여 상기 자기감지 유닛 및 광학감지 유닛에서 검출되어 발생되는 검출 신호가 차량의 트랜스미션 컨트롤 유닛으로 바로 전달되도록 구성되는 것이 바람직하며, 신호 전달 체계는 이에 한정되는 것은 아니다.
계속해서, 상기 회전 부재(100)와 스핀들 부재(200)는 변속 레버의 이동(예를 들면, 상하 선형 이동 및/또는 상하좌우 조합 이동)을 제공받아 회전 구동할 수 있는 구성이라면 특별히 한정되는 것이 아니며, 이러한 회전 부재(100)와 스핀들 부재(200)는 공지의 구성을 채용할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 인쇄회로기판(300)은 스핀들 부재(200)의 하부에 소정 간격을 갖고 형성되며, 앞서 설명한 바와 같이 판단부(예를 들면, 중앙 컨트롤 유닛)와 일체로 구성될 수 있다.
상기 자기감지 유닛(410, 420)은 상기 스핀들 부재(200)의 하면 중앙에 구비되는 마그네트(410); 및 상기 마그네트(410)와 대향하고 이격되면서 상기 인쇄회로기판(300)에 설치되는 홀 센서(420)를 포함한다.
이러한 자기감지 유닛에서 마그네트(410)는 스핀들 부재(200)와 함께 회전함으로써 운전자에 의하여 변화된 변속 레인지에 따른 자기장 변화를 생성하고, 홀 센서(420)는 마그네트(410)에 의하여 발생되는 자기력을 감지하고 근접 여부에 따라 변화되는 선형 전압 신호를 출력하게 된다.
이와 같이 스핀들 부재(200)의 회전과 함께 마그네트(410)가 회전함에 따라 자기장의 변화가 발생하고 자기장의 변화에 의해 홀 센서(420)에서는 전술한 바와 같이 선형적으로 변화하는 출력값을 발생시켜 차량의 트랜스미션 컨트롤유닛에 구성되는 판단부로 바로 전달하거나 인쇄회로기판에 구성되는 판단부를 통해 차량의 트랜스미션 컨트롤 유닛으로 전달하고, 이에 상응하여 쉬프트레버의 위치를 추정하고, 추정된 위치에 기반하여 주차(P), 후진(R), 중립(N), 전진(D) 등을 결정하게 된다.
이와 같이 상기 홀 센서(420)로부터 출력되는 선형 전압 신호의 변동에 따라 제공되는 신호에 기초하여 현재 선택된 변속 레인지가 무엇인지를 판단하여 TCU(Transmission Control Unit)에 사전 설정되어 저장된 값과 비교를 통하여 현재 운전자에 의하여 선택된 변속 레인지가 어느 것인지가 파악되고, 이에 적절한 유압 제어를 통하여 변속기 제어가 수행된다.
상기 자기감지 유닛에서 마그네트와 홀 센서는 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
이러한 자기감지 유닛(410, 420)에 의한 변속 신호의 검출과 함께 아래에서 상세히 설명되는 광학 감지 유닛에 의한 변속 신호도 함께 이루어진다.
상기 설명에서 자기감지 유닛에 대하여 마그네트와 홀 센서로 구성되는 실시 형태를 예시로 설명하고 도시하고 있으나, 자기감지 유닛으로서 마그네트와 홀 센서 대신에 PCB 코일과 LC 레조테이너(LC resonator) 또는 메탈 플레이트가 채용될 수 있다.
다음으로, 상기 광학 감지 유닛(510, 520)은 상기 스핀들 부재(200)의 하단 가장자리에서 원주방향으로 간격을 갖고 형성되는 복수의 돌출 리브(510); 및 상기 스핀들 부재(200)의 회전으로 따른 회전 궤도상에 상응하여 인쇄회로기판(300)에 형성되어 상기 돌출 리브(510)의 통과 유무를 광학적으로 검출하여 ON 신호 및 OFF 신호를 생성하기 위한 복수의 광학 센서(520)를 포함한다.
상기 돌출 리브(510)의 원주 방향으로 폭은 달리 구성되는데, 후술하는 광학센서에 의한 ON/OFF 감지와 이에 따른 제어부에 의한 신호처리 방법을 통해 변속 단의 변속을 인식하게 된다.
본 발명에서 상기 광학 감지 유닛의 광학 센서(520)는 두 개의 광학 센서(즉, 제1 광학센서와 제2 광학센서)로 이루어진다.
이러한 두 개의 광학 센서들은 스핀들 부재(200)의 회전에 따라 이와 함께 회전하는 돌출 리브(510)의 통과 여부에 따라 빛의 수신량이 변화되고, 변화된 빛의 양(광량)을 측정한 후, 이를 기반하여 레버의 위치를 추정하고, 추정된 위치에 기반한 검출 신호에 근거하여 주차(P), 전진(D), 후진(R), 중립(N) 등을 결정하게 된다.
쉬프트레버의 위치를 추정하는 신호처리 방법을 위한 광학 감지 유닛의 돌출 리브와 광학 센서의 배치 구조는 크게 절대방식 구조와 상대방식 구조로 이루어질 수 있다.
상기 광학 감지 유닛의 광학센서가 측정된 광량에 따라 판단부에서 쉬프트레버의 위치를 추정하는 신호처리 방법 중 절대방식 구조에 대해서 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치를 구성하는 광학 감지 유닛에 의한 변속 인식 방법 중 절대방식 구조를 나타내는 예시 테이블이고, 도 4는 본 발명에 따른 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치를 구성하는 광학 감지 유닛에 의한 변속 인식 방법 중 절대방식 구조의 다른 예를 나타내는 동작 예시도이다.
절대방식 구조를 통한 신호 처리를 위한 상기 광학 감지 유닛은 도 3 및 도 4의 예시들에 나타낸 바와 같이 두 개의 광학 센서(520)가 돌출 리브(510)의 통과 유무에 따른 광량의 정도에 기반하여 ON 신호와 OFF 신호를 조합하여 주차(P), 전진(D), 후진(R), 중립(N)에 대한 신호 인식을 정해진 값으로 인식하게 배치 구성되도록 이루어진다.
다시 말해서, 광학 감지 유닛의 절대방식 구조의 경우에는, 광량의 정도에 따라 On 신호 및 Off 신호를 디지털신호로 변환하고, 변환된 양에 따라 주차(P), 전진(D), 후진(R), 중립(N)를 구분하여 인식 및 처리하도록 이루어진다.
한편, 상대방식 구조를 통한 신호 처리를 위한 광학 감지 유닛을 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치를 구성하는 광학 감지 유닛에 의한 변속 인식 방법 중 상대방식 구조의 예를 설명하기 위한 예시도이다.
상대방식 구조를 통한 신호 처리를 위한 광학 감지 유닛은 도 5의 예시에 나타낸 바와 같이, 돌출 리브(510)의 이동에 따라 제1 광학 센서에 의한 주차(P) 위치를 기준점으로 감지하도록 하고, 제2 광학 센서의 ON 신호와 OFF 신호의 주기를 카운트하여 주차(P), 후진(R), 중립(N), 전진(D)을 구분하여 인식하게 배치 구성되도록 이루어진다.
다시 말해서, 상대방식 구조를 통한 신호 처리를 위한 광학 감지 유닛은 돌출 리브(510)의 이동에 의해 광학센서(520)를 가리면 광량이 감소하여 Off 신호를 생성하고, 돌출 리브(510)가 광학센서(520)를 가리지 않으면 ON 신호를 생성하는데, 하나의 광학센서의 최초 위치를 기준점으로 감지 후 다른 하나의 광학센서의 ON/OFF 주기의 카운트를 통해 주차(P), 후진(R), 중립(N), 전진(D)을 인식 및 처리하도록 이루어진다.
상기 광학센서(520)를 통해 인식된 정보는 MCU에 전달되고, 전달된 신호를 조합하여 주차(P), 후진(R), 중립(N), 전진(D) 기어의 신호를 판단한다. 해당 신호는 다양한 통신 방식을 이용하여 각 해당 기기에 송신된다.
상기한 바와 같은 신호 처리를 위한 광학센서의 수량은 장치 구조 및 동작 구조에 따라 다를 수 있으며, 각 신호의 조합 및 판단은 상기한 절대 방식(조합) 또는 상대 방식(카운터)으로 이루어지게 된다.
상기한 본 발명에 따른 차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치에 의하면, 기어변환의 검출 구조를 다중 구조로 하여 하나의 검출 구조에서 에러가 발생하더라도 정확한 검출이 가능하여 검출 신뢰성과 안전성을 확보할 수 있으며, 제품의 신뢰성 향상을 통한 제품 경쟁력을 확보할 수 있고, 비접촉 방식으로 구현할 수 있어 내구성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 회전 부재
200: 스핀들 부재
300: 인쇄회로기판
410: 마그네트
420: 홀 센서
510: 돌출 리브
520: 광학센서

Claims (6)

  1. 차량 변속기의 쉬프트레버의 기어변환을 검출하여 차량의 트랜스미션 컨트롤 유닛으로 변속 신호를 송신하기 위한 장치에 있어서,
    상기 쉬프트레버의 변속 이동에 연동하여 회전하는 회전 부재;
    상기 회전 부재의 하부에 결합되어 일체로 형성하는 스핀들 부재;
    상기 스핀들 부재의 하부에 구비되는 인쇄회로기판;
    상기 스핀들 부재와 인쇄회로기판에 구성되어 상기 스핀들 부재의 회전을 자기 감지 방식으로 검출하여 쉬프트레버의 변속 신호를 발생하는 자기감지 유닛;
    상기 스핀들 부재와 인쇄회로기판에 구성되어 상기 스핀들 부재의 회전을 광학 감지 방식으로 검출하여 쉬프트레버의 변속 신호를 발생하는 광학감지 유닛; 및
    상기 자기감지 유닛 및 광학감지 유닛에서 검출된 검출 신호에 따른 변속 신호를 판단하는 판단부;를 포함하고,
    상기 자기감지 유닛은 상기 스핀들 부재의 하면 중앙에 구비되는 마그네트, 및 상기 마그네트와 대향하여 상기 인쇄회로기판에 설치되는 홀 센서를 포함하거나, 상기 스핀들 부재의 하면 중앙에 구비되는 LC레조네이터 또는 메탈플레이트 및 상기 LC레조네이터 또는 메탈플레이트에 대향하여 상기 인쇄회로기판에 설치되는 PCB 코일을 포함하고,
    상기 광학 감지 유닛은 상기 스핀들 부재의 하단 가장자리에서 원주방향으로 간격을 갖고 원주방향으로 형성되는 복수의 돌출 리브; 및 상기 스핀들 부재의 하단 가장자리의 회전 궤도상에 상응하여 상기 인쇄회로기판에 형성되고, 상기 돌출 리브의 통과 유무를 광학적으로 검출하여 ON 신호 및 OFF 신호를 생성하는 복수의 광학 센서를 포함하며,
    상기 광학 감지 유닛은, 상기 돌출 리브의 회전 이동에 의하여 돌출 리브가 광학센서를 가리는 경우 광량이 감소하여 Off 신호를 생성하고, 돌출 리브가 광학센서를 가리지 않는 경우 ON 신호를 생성하는데 기반하여, 상기 돌출 리브의 회전 이동에 의한 광량의 정도에 따라 On 신호 및 Off 신호를 디지털신호로 변환하고, 변환된 양에 따라 주차(P), 전진(D), 후진(R), 중립(N)을 구분하여 인식 및 처리하도록 이루어지는 구조의 절대방식, 및 하나의 광학센서의 최초 위치를 기준점으로 감지 후 다른 하나의 광학센서의 ON/OFF 주기의 카운트를 통해 주차(P), 후진(R), 중립(N), 전진(D)을 인식 및 처리하도록 이루어지는 구조의 상대방식 중 어느 하나의 방식을 통해 신호 처리를 하도록 이루어지는
    차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1 있어서,
    상기 판단부는
    상기 마그네트나 PCB 코일에 의한 자기장의 변화에 상응하는 상기 홀 센서나 PCB 코일의 출력값에 근거하여 상기 쉬프트레버의 위치를 추정하고 추정된 위치에 기반하여 주차(P), 후진(R), 중립(N), 전진(D)을 결정함과 동시에, 상기 돌출 리브의 통과 여부에 따른 빛의 수신량의 변화에 대한 상기 광학센서에서의 출력 신호에 근거하여 상기 쉬프트레버의 위치를 추정하고 추정된 위치에 기반하여 주차(P), 후진(R), 중립(N), 전진(D)을 결정하도록 이루어지는
    차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 광학 감지 유닛은 두 개의 광학 센서를 포함하고, 상기 두 개의 광학 센서와 상기 돌출 리브는 상기 돌출 리브가 각 광학센서의 통과 유무에 따른 광량의 정도에 기반하여 ON 신호와 OFF 신호를 조합하여 주차(P), 전진(D), 후진(R), 중립(N)에 대한 신호 인식을 미리 정해진 값으로 인식하도록 배치 구성되는
    차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 광학 감지 유닛은 두 개의 광학 센서를 포함하고, 상기 돌출 리브의 이동에 따라 하나의 광학 센서에 의한 주차 위치를 기준점으로 감지하도록 하고, 다른 하나의 광학 센서의 ON 신호와 OFF 신호의 주기를 카운트하여 주차(P), 후진(R), 중립(N), 전진(D)을 구분하여 인식하도록 배치 구성되는
    차량 변속기 쉬프트레버의 기어변환 검출 장치.
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