KR20040088257A - 차량용 조향각 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 주행방향을 유도하는 조향핸들의 좌우 중심선으로부터의 회전 변위를 감지하여 이를 계기판에 디스플레이함으로써 운전자가 차량의 편향된 정도를 용이하게 인지할 수 있도록 하는 차량용 조향각 디스플레이 장치로서, 차량 조향에 따른 좌우 중심선으로부터의 회전 변위를 감지하는 센서와, 상기 센서에서 감지된 회전 변위에 따라 조향각을 산정하는 컨트롤 유닛과, 상기 컨트롤 유닛에서 산정된 조향각을 디스플레이하는 조향각 표시부를 포함하여 구성됨에 따라, 주행 중 운전자가 차량의 진행 방향을 정확히 인지할 수 있고, 협소한 공간으로의 주차시에도 차량의 조향위치가 표시되는 계기판을 통해 차량 이동방향을 파악할 수 있으므로 접촉 사고 등을 예방할 수 있어 안전하다.

Description

차량용 조향각 디스플레이 장치{Steering degree display device of vehicle}

본 발명은 차량용 조향각 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 특히 조향핸들의 회전에 따라 조향되는 차량 위치 및 조향각을 디스플레이함으로써 운전자가 차량이 얼마만큼 좌우중심선으로부터 편향되었는지를 인식할 수 있도록 하는 차량용 조향각 디스플레이 장치에 관한 것이다.

도 1 은 일반적인 차량의 내부 공간이 도시된 도면이며, 이를 참조하여 종래 발명의 차량용 조향장치를 설명하면 다음과 같다.

조향장치(steering system)는 자동차의 주행방향을 바꾸는 장치로서, 조향핸들(steering wheel, 1)의 회전을 기어장치로써 직선운동으로 바꾸어 조향바퀴(W)의 회전축 방향을 전환시킨다.

상기 조향핸들(1)의 안쪽은 경합금의 소재로 바깥쪽은 합성수지로 성형되어 있는데, 충돌시 운전자의 가슴을 강타하는 부상을 적게 하기 위하여 운전자와의 충돌 에너지를 흡수하는 소재를 사용하여 안전도를 향상시키고 있다. 또한 조향핸들(1) 중앙에 충격완중장치로서 에어백(Air Bag)이 표준장비로서 장착이 확대되고 있다.

도 2 는 차량 조향장치의 분해 사시도로서, 이를 참조로 하여 조향 원리를 설명하면 다음과 같다.

운전자는 상기 조향핸들(1)을 좌우 회전함에 따라 차량의 이동 방향을 조정할 수 있으며, 상기 조향핸들(1)의 축을 이루는 조향축(Steering Column, 2)은 상기 운전자의 조작력을 하부의 조향기어(3)에 전달하고, 상기 조향기어(3)는 자동차의 앞바퀴를 이동시킴에 따라 자동차를 조향할 수 있다.

운전자는 자동차의 주차 또는 정차 후 다시 시동을 걸고 출발할 때 현재의 조향핸들(1) 및 이에 따른 바퀴(W)의 정렬 위치를 확인하는데, 이는 상기 바퀴의 정렬 위치에 따라 시동 후 출발하는 차량의 진행방향이 결정되기 때문이다.

따라서 출발을 시도하는 운전자는 상기 조향핸들(1)을 중앙 정렬하여 차량의 바퀴가 정면을 향하도록 앞바퀴(W)의 정렬상태를 점검한 후 출발한다. 이때 운전자는 윈도우 밖으로 고개를 내밀거나, 반사경을 이용하여 차량 바퀴(W)의 방향을 수시 체크해야 한다는 번거로움이 있다.

특히, 협소한 공간에 주차를 시도하는 경우와 같이 잦은 조향핸들(1)의 조작으로 인해 조향핸들(1)이 정중앙에 정렬되지 않는 경우, 즉, 차량의 바퀴가 정면을 향하지 않고 주차되는 경우 의도하지 않은 방향으로 차량이 이동되는 위험을 방지하기 위하여, 운전자는 재출발시 상기 차량의 조향핸들(1)을 중앙 정렬시킨 후 출발하여야 한다.

또한 고속 주행시 조향핸들(1)의 미세한 편향은 실제로는 큰 회전각을 가지며 차량이 이동되므로 대형 사고가 유발될 수 있다. 따라서 운전자는 주행시에도 조향핸들(1)이 좌/우로 편향되지 않도록 주의하여야 하며, 특히 노후한 차량의 경우 조향핸들(1)의 쏠림되는 현상이 발생할 수 있으므로 운전시 더욱 정확한 운전자의 주의가 요구되어 불편하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 차량의 주정차시 또는 주행시 운전자의 조작에 의해 회전되는 조향핸들의 좌우중심선으로부터의 회전 변위를 감지하는 센서가 출력하는 회전변위값에 따라 조향각을 산정하고, 상기 조향각 및 방향을 차량 계기판에 디스플레이함으로써 운전자가 차량의 조향상태를 용이하게 파악할 수 있도록 하는 차량용 조향각 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.

도 1 은 일반적인 차량 내부가 도시된 도면,

도 2 는 일반적인 차량의 조향장치의 분해 사시도,

도 3 은 본 발명의 차량용 조향각 디스플레이 장치의 구성도,

도 4 는 본 발명의 차량용 조향각 디스플레이 장치를 구성하는 조향각 표시부의 제 1 실시예가 도시된 도면,

도 5 는 본 발명의 차량용 조향각 디스플레이 장치를 구성하는 조향각 표시부의 제 2 실시예가 도시된 도면이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

1, 101: 조향핸들 2: 조향축

3: 조향기어 100: 센서

200: 컨트롤 유닛 300, 300': 조향각 표시부

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 차량의 조향각 디스플레이 장치의 특징에 따르면, 차량 조향에 따른 좌우 중심선으로부터의 회전 변위를 감지하는 센서와, 상기 센서에서 감지된 회전 변위에 따라 조향각을 산정하는 컨트롤 유닛과, 상기 컨트롤 유닛에서 산정된 조향각을 디스플레이하는 조향각 표시부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3 은 본 발명의 차량용 조향각 디스플레이 장치의 구성도이다. 도 4 및 도 5 는 본 발명의 차량용 조향각 디스플레이 장치를 구성하는 조향각 표시부의 실시예가 도시된 도면이다.

센서(100)는 차량 조향을 위해 회전되는 조향핸들(101)의 좌우중심선으로부터의 회전 변위를 감지하는 센서로서, 조향핸들(101)의 조향축을 따라 연결되는 조향기어(103)의 일측에 부착되어 조향핸들(101)의 회전에 따른 차량 회전변위를 감지한다. 좌우 어느 한 방향으로 편향되지 않고 중심선상에 정렬되는 것을 0도로 하여, 우측으로 편향되는 회전변위 또는 좌측으로 편향되는 회전변위를 감지할 수 있다.

컨트롤 유닛(200)은 기본적으로 엔진의 운전상태를 전기신호로 바꾸어 컴퓨터로 전달하는 각종 센서로부터 감지된 바를 전달받아 이를 내장된 제어 알고리즘에 따라 분석 및 판단하여 연료 인젝터의 밸브 열림량이나 시간을 결정함으로써 차량을 구성하는 각 장치를 제어하는 기능을 수행한다.

본 발명의 컨트롤 유닛(200)은 상기 센서(100)에서 감지된 회전 변위에 따라 조향각을 산정하고, 상기 조향각과 편향된 방향이 계기판 일측에 형성된 조향각 표시부(300)에서 디스플레이되도록 한다.

통상의 차량 계기판은 크게 적산거리계, 구간거리계, 타코미터, 연료계 그리고 속도계 등으로 구성되는데, 먼저 적산거리계는 자동차 출고시부터 도로를 주행한 총거리를 Km단위로 표시하며, 이 주행거리는 차의 노후도 및 소모성 부품의 교환시기를 판단하는데 이용된다.

구간거리계는 속도계 밑의 리셋 버튼을 누르는 시점으로부터 주행한 거리를 측정하는 장치이다. 특정 목적지까지의 운행거리를 측정하거나 연비 계산시 이용된다. 타코미터는 1분 동안의 엔진회전수를 나타내는 장치로서 단위는 1000단위의rpm이다. 허용 엔진회전수는 계기의 적색부분 이전까지이므로 운전자는 지침이 적색범위에 들어가지 않도록 운전을 한다.

연료계는 연료탱크에 내장된 연료의 양을 나타내는데, 연료가 가득 찬 F(full)상태에서 차량이 구동됨에 따라 점차 E(empty)상태로 지침이 이동하므로 운전자는 이를 확인하여 연료를 보충할 수 있다. 속도계는 자동차가 달리는 시간당 주행거리(시속)를 나타낸다.

이러한 차량 계기판에 형성된 조향각 표시부(300)를 표시되는 바에 따라 실시예로 구분하였는데, 이는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같다.

먼저, 도 4 의 조향각 표시부(300)는 차량이 조향됨에 따라 좌우 중심선으로부터 편향되는 차량의 평면도가 실시간으로 도시되고, 차체가 그대로 도시됨에 따라 차량이 편중된 방향 및 그 조향각을 쉽게 인지할 수 있어 편리하다. 즉, 도면대로 차량이 좌측으로 편향되어 있는 상태라면 운전자는 조향핸들을 우측으로 회전하여 차량이 좌우중심선상에 위치하도록 한다.

이때 운전자는 종래와 같이 창문 밖으로 고개를 내밀어 바퀴 방향이 전환되는지를 확인하는 번거로움이 없이 조향각 표시부(300)에서 디스플레이되는 바를 참조하여 차량의 진행방향을 조향할 수 있어 편리하다.

도 5의 조향각 표시부(300')는 좌/우로 조향되는 방향을 각각 음/양으로 부호화하고, 상기 컨트롤 유닛(200)에서 산정된 조향각이 상기 부호와 결합되어 수치 표시된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 차량용 조향각 디스플레이 장치는 주행 중 운전자가 차량의 진행 방향을 정확히 인지할 수 있고, 협소한 공간으로의 주차시에도 차량이 편향된 방향 및 조향각이 표시되는 계기판을 통해 차량의 이동방향을 파악할 수 있으므로 사고 등을 예방할 수 있으며, 바퀴의 정렬(휠 얼라인먼트)조작을 편리하게 수행할 수 있으므로 사고 위험을 미연에 방지할 수 있어 운전의 안전성을 향상시킨다. 또한 조향핸들의 쏠림 현상을 즉각 파악할 수 있으므로 차량 정비에도 도움을 준다.

Claims (5)

1. 차량 조향에 따른 좌우 중심선으로부터의 회전 변위를 감지하는 센서와,

   상기 센서에서 감지된 회전 변위에 따라 조향각을 산정하는 컨트롤 유닛과,

   상기 컨트롤 유닛에서 산정된 조향각을 디스플레이하는 조향각 표시부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 조향각 디스플레이 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 센서는 차향의 조향핸들과 연결되는 조향기어의 일측에 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 조향각 디스플레이 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 조향각 표시부는 차량 계기판 일측에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 조향각 디스플레이 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 조향각 표시부는 차량이 조향됨에 따라 좌우 중심선으로부터 편향되는 차량의 평면도가 도시되는 것을 특징으로 하는 차량용 조향각 디스플레이 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 조향각 표시부는 좌/우로 조향되는 방향을 음/양으로 부호화하고, 상기 조향각이 상기 부호와 결합되어 디지털식으로 수치 표시되는 것을 특징으로 하는 차량용 조향각 디스플레이 장치.