KR19990057514A - 차량 조향시스템의 절대각 감지센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조향시스템 및 브레이크 제어시스템에 있어서, 그레이 코드(Gray Coad)를 이용하여 360도 각도를 감지하고 이에 포트 인터럽트를 이용하여 턴수를 감지함으로써 핸들의 절대위치 및 절대감지를 정확히 감지할 수 있도록 한 차량 조향시스템의 절대각 감지센서에 관한 것으로, 핸들의 회전에 따라 1비트씩 변화하는 그레이 코드 입력부와, 핸들의 회전에 따라 4비트의 바이너리 코드를 발생하는 턴수 감지부와, 상기 그레이 코드 입력과 턴수 코드를 입력받아 그레이 코드를 바이너리 코드로 변환시키는 신호처리부와, 상기 신호처리부의 출력에 따른 연산을 수행하는 마이컴과, 상기 마이컴의 출력을 시리얼 통신으로 전송하는 전송부로 이루어진다.

Description

차량 조향시스템의 절대각 감지센서

본 발명은 차량에 관한 것으로, 특히 조향시스템 및 브레이크 제어시스템에 있어서, 그레이 코드(Gray Coad)를 이용하여 360도 각도를 감지하고 이에 포트 인터럽트를 이용하여 턴수를 감지함으로써 핸들의 절대위치 및 절대각도를 정확히 감지할 수 있도록 한 차량 조향시스템의 절대각 감지센서에 관한 것이다.

종래 차량에 있어서 스티어링 센서는 도 1에 도시된 바와 같이 포도 다이오드(1)와 포토 트랜지스터(2)로 이루어져 광의 통과 여부를 감지하는 포트 인터럽트와, 상기 포트 인터럽트로부터 입력되는일련의 신호를 처리하는 신호처리부(3)와, 상기 포트 인터럽트 사이에 회전가능하게 설치된 회전 디스크(4)를 포함하여 구성되었으며, 도 2는 상기 회전 디스크(4)를 나타낸 것으로 도시된 바와 같이 다수의 구멍(5)을 갖고 있다.

이와 같이 구성된 종래 스티어링 센서에 있어서, 운전자가 핸들을 회전시킬 때 회전 디스크(4)가 포트 인터럽트사이에서 회전하게 되는데, 이때 회전 디스크(4)의 구멍(5)이 포트 인터럽트와 일치될 때에는 포도 다이오드(1)의 광이 구멍(5)을 통하여 포토 트랜지스터(2)에 입력되므로 신호처리부(3)에서 신호(예컨대 하이레벨)를 인식할 수 있었으며, 상기와 반대로 회전 디스크(4)의 구멍(5)이 포트 인터럽트와 일치되지 않을 때에는 포도 다이오드(1)의 광이 포토 트랜지스터(2)에 입력되지 못하여 신호처리부(3)에서 신호(예컨대 로우레벨)를 인식하여 이러한 연속되는 수치의 배열로 핸들의 회전정도를 알 수 있었다.

그러나, 종래에는 스티어링 센서가 상대각속도 센서로서 상대각도 및 상대각속도를 감지할 수는 있었으나, 핸들의 절대위치를 감지하지는 못하였다.

그 이유는 단순히 핸들이 1터언(Turn)을 회전하는 것이 아니라 총 3.5터언(1260도)을 좌우로 회전하므로 센서는 핸들의 위치가 1터언에서의 각도인지 2터언에서의 각도인지를 알수 없는 단점이 있었다.

따라서, 지능화된 시스템에 있어서는 핸들의 위치를 알기위한 절대센서가 추가로 필요한 실정이다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 그레이 코드와 포토 커플러에 의해 감지된 2가지 코드를 이용하여 핸들의 절대각도를 감지할 수 있는 차량 조향시스템의 절대각 감지센서를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 핸들의 하부에 1비트씩만 변화하고 에러 검출의 최소화가 가능한 그레이 코드 디스크를 장착하여 구성함을 특징으로 한다.

도 1은 종래 상대각속도를 감지하기 위한 스티어링 센서의 구성도.

도 2는 종래 회전 디스크의 평면도.

도 3은 본 발명의 블록도.

도 4는 본 발명의 회전 디스크의 구성도.

도 5는 본 발명의 그레이 코드 디스크의 구성도.

도 6은 본 발명에 따른 그레이 코드와 바이너리 코드를 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 그레이 코드 입력부 11 : 전원공급부

12 : 턴수 감지부 13 : 신호 처리부

14 : 마이컴 15 : 전송부

16 : 그레이 코딩 디스크 17 : 돌기

18 : 축

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 블록도로, 핸들의 회전에 따라 1비트씩 변화하는 그레이 코드 입력부(10)와, 전원을 공급하는 전원 공급부(11)와, 핸들의 회전에 따라 4비트의 바이너리 코드를 발생하는 턴수 감지부(12)와, 상기 그레이 코드 입력과 턴수코드를 입력받아 그레이 코드를 바이너리 코드로 변환시키는 신호처리부(13)와, 상기 신호처리부(13)의 출력에 따른 연산을 수행하는 마이컴(14)과, 상기 마이컴(14)의 출력을 시리얼 통신으로 전송하는 전송부(15)로 구성된다.

도 4는 본 발명의 그레이코딩 디스크(16)에 형성된 돌기(17)에 축(18)에 설치된 턴수 감지부(12)가 접촉되어 바이너리 코드에 의해 턴수를 감지하도록 한 구성을 나타낸 것이다.

도 5는 본 발명의 그레이 코드 디스크(16)의 상세 구성도로, 핸들의 하부에 장착되어 소정부위에 설정되는 다크 포지션부위(A)와 화이트 포지션 부위(B)로 도 6과 같은 테이블에 의해 2⁴의 신호를 출력하도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명은 운전자가 핸들을 회전시키면 핸들 하부에 장착된 그레이 코드 디스크(16)와 턴수감지부(12)로부터 출력되는 코드에 의해 신호가 처리되어 현재의 핸들의 절대각도를 감지할 수 있는 것으로, 먼저 핸들을 회전시키면 그레이 코딩 디스크(16)가 회전하면서 그레이 코딩 디스크(16)에 형성된 돌기(17)가 축(18)에 설치된 턴수 감지부(12)에 접촉됨으로써 핸들의 턴수를 알 수 있게 된다.

즉, 축(18)에는 4개의 광소자로 된 턴수감지부(12)에 의해 4비트의 바이너리 코드가 출력되도록 이루어져 있어 예컨대, 1000의 코드가 출력되면 이는 핸들이 1턴한 것을 알 수 있으며, 0100의 코드가 출력되면 핸들의 2턴을 알 수있고 또한 0010의 코드가 출력되면 이는 핸들이 3턴 한 것을 알 수 있으며, 0001의 코드가 출력되면 핸들의 4턴을 알 수 있는 것이다.

한편, 상기 그레이 코드 디스크(19)에는 도 5에 도시된 바와 같이 다크 포지션(A)와 화이트 포지션(B)이 형성되어 있어 핸들 회전에 따른 그레이 코드값을 출력하게 된다.

즉, 예를 들어 도 5에서 볼때 0000을 기준으로 핸들이 90도 회전하여 0011의 위치에 오면, 이를 십진법으로 환산할 경우 2임을 알 수 있다.

다시 예를들어, 핸들을 1바퀴회전할 경우 바이너리 코드는 1000이 되고, 이때의 그레이 코드는 1100이 되므로 신호처리부(13)를 통하여는 십진수 8을 출력하게 되는 것이다.

따라서, 신호처리부(13)에서는 상기 그레이 코드 입력부(10)로부터 입력되는 그레이 코드와 상기 턴수감지부(12)로부터 입력되는 턴수에 따른 바이너리 코드를 입력받아 그레이값을 바이너리값으로 환산하여 출력시킨다.

이와 같이 신호처리부(13)로부터 바이너리값이 출력되면 마이컴(14)에서는 이를 연산하여전송부(15)를 통해 시리얼 통신으로 전송하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 그레이 코드와 바이너리 코드를 이용하여 그레이 코드를 바이너리 코드로 변환시켜 이를 시리얼 통신으로 전송함으로써 현재의 핸들의 절대각도를 감지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 핸들의 회전에 따라 1비트씩 변화하는 그레이 코드 입력부와,

   핸들의 회전에 따라 4비트의 바이너리 코드를 발생하는 턴수 감지부와,

   상기 그레이 코드 입력의 그레이 코드와 턴수 감지부의 바이너리 코드를 입력받아 그레이 코드를 바이너리 코드로 변환시키는 신호처리부와,

   상기 신호처리부의 출력에 따른 연산을 수행하는 마이컴과,

   상기 마이컴의 출력을 시리얼 통신으로 전송하는 전송부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량 조향시스템의 절대각 감지센서.