KR20050092944A - Electronic pedal with non contact sensing - Google Patents

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KR20050092944A KR1020040018133A KR20040018133A KR20050092944A KR 20050092944 A KR20050092944 A KR 20050092944A KR 1020040018133 A KR1020040018133 A KR 1020040018133A KR 20040018133 A KR20040018133 A KR 20040018133A KR 20050092944 A KR20050092944 A KR 20050092944A
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Abstract

본 발명은 비 접촉식 센싱 전자식 페달에 관한 것으로, 전자식 페달의 위치 변위를 측정하기 위하여 풋 플레이트 하부에 비 접촉식 위치 센서를 둠으로써 전자식 페달의 변위신호를 감지하도록 하는 비 접촉식 센싱 전자식 페달에 관한 것이다.The present invention relates to a non-contact sensing electronic pedal, comprising a non-contact sensing electronic pedal for detecting a displacement signal of the electronic pedal by placing a non-contact position sensor under the foot plate to measure the position displacement of the electronic pedal. It is about.

본 발명인 비 접촉식 센싱 전자식 페달은 운전자에 의하여 힘을 받아 조작되는 풋 플레이트; 상기 풋 플레이트의 하부에 연결되어 있는 제 1 기어; 상기 제 1 기어와 맞물려 소정의 회전비로 회전하고, 내부에 다수개의 슬롯홀을 가지고 있는 제 2 기어; 상기 제 2 기어의 회전에 따른 슬롯홀의 변위에 따라 제 2 기어의 회전수를 감지하는 광센서; 및 상기 광센서를 통하여 제 2 기어의 회전수를 입력받아 전자식 페달의 변위를 산출하는 전자제어장치를 포함하여 구성된다.The non-contact sensing electronic pedal of the present invention includes a foot plate which is operated by a driver by a force; A first gear connected to a lower portion of the foot plate; A second gear meshed with the first gear and rotating at a predetermined rotation ratio and having a plurality of slot holes therein; An optical sensor for detecting the rotation speed of the second gear according to the displacement of the slot hole according to the rotation of the second gear; And an electronic controller configured to calculate the displacement of the electronic pedal by receiving the rotational speed of the second gear through the optical sensor.

Description

비 접촉식 센싱 전자식 페달{Electronic pedal with non contact sensing}Electronic pedal with non contact sensing

본 발명은 비 접촉식 센싱 전자식 페달에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자식 페달의 위치 변위를 측정하기 위하여 풋 플레이트 하부에 비 접촉식 위치 센서를 둠으로써 전자식 페달의 변위신호를 감지하도록 하는 비 접촉식 센싱 전자식 페달에 관한 것이다. The present invention relates to a non-contact sensing electronic pedal, and more particularly, to a non-contact type sensor for detecting a displacement signal of an electronic pedal by placing a non-contact position sensor under the foot plate to measure the position displacement of the electronic pedal. The present invention relates to a sensing electronic pedal.

일반적으로, 기존의 기계식 액셀 시스템이 가속페달과 인젝션 펌프레버를 케이블로 연결하여 엔진을 가속화 시키는 시스템인 반면, 전자식 액셀페달은 페달 작동각 변위에 따른 전압신호를 와이어(wire)를 통하여 엔진 전자제어장치에서 받아들여 연료분사량을 조절하는 시스템이다. 이와 같이 근래에는 페달의 적정한 담력유지와 응답성을 향상시키는 전자식 페달이 사용되고 있다.In general, the conventional mechanical accelerator system is a system for accelerating the engine by connecting the accelerator pedal and the injection pump lever with a cable, whereas the electronic accelerator pedal controls the engine electronically through a wire for a voltage signal according to the pedal operating angle displacement. It is a system that takes in the device and regulates the fuel injection amount. As such, in recent years, electronic pedals have been used to maintain proper pedal force and improve responsiveness.

도 1을 살펴보면, 풋 플레이트(1)의 하부에는 노브(2)의 누름 동작을 감지하여 신호를 출력하는 가변 저항 센서부(4)가 구비되어 있다. 가변 저항 센서부(4)는 센서 튜브(5)에 의해 미도시된 전자제어유니트(ECU)로 연결되어 풋 플레이트(1)의 조작에 따른 답력 신호를 전자제어유니트(ECU)로 출력하게 된다. Referring to FIG. 1, a variable resistance sensor unit 4 is provided below the foot plate 1 to detect a pressing operation of the knob 2 and output a signal. The variable resistance sensor unit 4 is connected to the electronic control unit (ECU) not shown by the sensor tube (5) to output a stepping signal according to the operation of the foot plate 1 to the electronic control unit (ECU).

노브(2)와 가변 저항 센서부(4) 사이에는 스프링(3)이 구비되며, 스프링(3)의 양 단은 각각 가변 저항 센서부(4)와 고정 실린더(6)에 각각 고정된다.A spring 3 is provided between the knob 2 and the variable resistance sensor unit 4, and both ends of the spring 3 are respectively fixed to the variable resistance sensor unit 4 and the fixed cylinder 6, respectively.

스프링(3)은 운전자가 풋 플레이트(1)를 조작한 경우 이에 대한 복원력을 제공하게 된다.The spring 3 provides restoring force for the driver when the driver has operated the foot plate 1.

그러나, 이와같은 종래의 전자식 페달 위치 센서에서는 접촉식 가변 저항 센서를 이용함으로써 전자식 페달을 장기간 사용시 내구 성능이 떨어지고, 가변 저항에 브러쉬(brush)를 형성함에 있어서도 기술적 어려움이 있었다.However, in such a conventional electronic pedal position sensor, by using a contact variable resistance sensor, the durability of the electronic pedal for a long time is poor, and there is a technical difficulty in forming a brush in the variable resistor.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 전자식 페달의 위치 변위를 측정하기 위하여 풋 플레이트 하부에 비 접촉식 위치 센서를 둠으로써 전자식 페달의 변위신호를 감지하도록 하는 비 접촉식 센싱 전자식 페달을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and to provide a non-contact sensing electronic pedal to detect the displacement signal of the electronic pedal by placing a non-contact position sensor under the foot plate to measure the position displacement of the electronic pedal. The purpose is to provide.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 운전자에 의하여 힘을 받아 조작되는 풋 플레이트; 상기 풋 플레이트의 하부에 연결되어 있고, 직선 운동을 하는 제 1 기어; 상기 제 1 기어와 맞물려 소정의 회전비로 회전 운동을 하고, 내부에 다수개의 슬롯홀을 가지고 있는 제 2 기어; 상기 제 2 기어의 회전 운동에 따른 슬롯홀의 변위에 따라 제 2 기어의 회전수를 감지하는 광센서; 및 상기 광센서를 통하여 제 2 기어의 회전수를 입력받아 전자식 페달의 변위를 산출하는 전자제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 비 접촉식 센싱 전자식 페달을 포함한다.The apparatus of the present invention for achieving the above object, the foot plate which is operated by the driver by the force; A first gear connected to a lower portion of the foot plate and performing linear motion; A second gear engaged with the first gear to rotate in a predetermined rotation ratio, and having a plurality of slot holes therein; An optical sensor for sensing the rotational speed of the second gear according to the displacement of the slot hole according to the rotational movement of the second gear; And a non-contact sensing electronic pedal comprising an electronic controller for calculating the displacement of the electronic pedal by receiving the rotational speed of the second gear through the optical sensor.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 페달의 구조를 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A에서 보았을 때의 단면도이다.Figure 2 is an exploded perspective view showing the structure of the electronic pedal according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view as seen from A-A of FIG.

풋 플레이트(10)의 하부에는 제 1 기어(20)가 형성되어 있고, 제 1 기어(20)는 고정 실린더(80)의 내부로 통하여 있다. The lower part of the foot plate 10 is formed with a first gear 20, the first gear 20 is through the inside of the fixed cylinder (80).

고정 실린더(80)의 내부에는 스프링(30)이 구비되며, 스프링(30)의 양 단은 각각 제 1 기어(20)와 고정 실린더(80)에 각각 고정된다.A spring 30 is provided inside the fixed cylinder 80, and both ends of the spring 30 are fixed to the first gear 20 and the fixed cylinder 80, respectively.

스프링(30)은 운전자가 풋 플레이트(10)를 조작하여 제 1 기어(20)가 눌려진 경우 이에 대한 복원력을 제공하게 된다.The spring 30 provides a restoring force for the first gear 20 when the driver manipulates the foot plate 10.

제 1 기어(20)와 맞물리고, 회전할 수 있기 위한 제 2 기어(40)가 고정 실린더(80) 내부에 형성되어 있다.A second gear 40 for engaging with the first gear 20 and capable of rotating is formed inside the fixed cylinder 80.

제 2 기어(40)의 외부는 제 1 기어(20)와 맞물릴 수 있기 위하여 다수개의 오목홈(42)과 볼록홈(44)으로 형성되어 있고, 제 2 기어(40)의 안쪽 부분에는 다수개의 구멍으로 이루어져 있는 슬롯홀(46)이 형성되어 있다.The outside of the second gear 40 is formed of a plurality of concave grooves 42 and convex grooves 44 in order to be engaged with the first gear 20, a plurality of inner parts of the second gear 40 The slot hole 46 which consists of two holes is formed.

슬롯홀(46)은 운전자에 의한 전자식 페달의 변위량에 따른 제 2 기어(40)의 회전각을 알 수 있기 위한 것이다.The slot hole 46 is to know the rotation angle of the second gear 40 according to the displacement amount of the electronic pedal by the driver.

제 2 기어(40)의 일측에서 제 2 기어(40)의 회전각을 구하기 위하여 발광부와 수광부로 구성되어 있는 광센서(50)를 형성한다. 광센서(50)는 비 접촉식 센서로써 전자식 페달의 변위량을 측정하는 역할을 한다. In order to obtain a rotation angle of the second gear 40 at one side of the second gear 40, the optical sensor 50 is formed of a light emitting part and a light receiving part. The optical sensor 50 serves as a non-contact sensor to measure the displacement of the electronic pedal.

구체적으로, 광센서(50)는 포토-인터럽트(photo-interrupt) 센서를 이용하는 것이 바람직 할 것이다. 포토 인터럽트 회로는 모터의 회전수를 체크하는 회로이다.Specifically, it is preferable that the photosensor 50 uses a photo-interrupt sensor. The photo interrupt circuit is a circuit for checking the rotation speed of the motor.

포토-인터럽트 센서는 적외선 센서 회로와 같이 발광부에 발광 다이오드 및 수광부에 수광 트랜지스터로 이루어져 있으며, 수광 트랜지스터와 발광 다이오드사이를 물체가 가리면 인터럽트 단자의 전압이 5V가 되고 물체가 없으면 0V 가 된다. Like an infrared sensor circuit, a photo-interrupt sensor is composed of a light emitting diode and a light receiving transistor in a light emitting part. When an object is interposed between the light receiving transistor and the light emitting diode, the voltage of the interrupt terminal becomes 5V, and there is no object, 0V.

제 2 기어(40)에 슬롯홀(46)이 형성되어 이유는 바로 포토 인터럽트로 제 2 기어(40)의 회전수를 감지하기 위해서이다. The slot hole 46 is formed in the second gear 40, and the reason is to detect the rotation speed of the second gear 40 by a photo interrupt.

슬롯홀(46)이 포토 인터럽트 안으로 들어가게 되면 인터럽트의 단자는 0V가 되며, 슬롯홀(46)이 형성되어 있지 않은 부분이 포토 인터럽트 안으로 들어가면 빛을 가리게 되므로 인터럽트의 단자는 5V가된다. When the slot hole 46 enters the photo interrupt, the terminal of the interrupt becomes 0V, and the part of the slot hole 46 that is not formed enters the photo interrupt so that the light is blocked, so the terminal of the interrupt becomes 5V.

광센서(50)는 발광부에 의하여 발광된 빛이 수광부에 수광되는지 여부에 따라서 슬롯홀(46)의 회전된 수를 감지하게 되는데, 이와같이 감지된 감지 신호를 전자제어장치(60)로 출력한다.The optical sensor 50 detects the rotated number of the slot holes 46 according to whether the light emitted by the light emitter is received by the light receiver, and outputs the detected detection signal to the electronic controller 60. .

본 발명의 일실시예로써 비 접촉식 위치 센서로 구성된 전자식 페달의 작용효과를 살펴보기로 한다.As an embodiment of the present invention will be described the effect of the electronic pedal composed of a non-contact position sensor.

운전자에 의하여 풋 플레이트(10)에 답력이 가해지는 경우, 풋 플레이트(10) 하부에 형성되어 있는 제 1 기어(20)는 눌려지게 된다.When a foot force is applied to the foot plate 10 by the driver, the first gear 20 formed under the foot plate 10 is pressed.

제 1 기어(20)의 눌려진 정도에 따라, 제 1 기어(20)와 맞물려 있는 제 2 기어(40)는 회전하게 된다.According to the pressed degree of the first gear 20, the second gear 40 meshed with the first gear 20 rotates.

제 2 기어(40)의 안쪽 부분에는 슬롯홀(46)이 형성되어 있는데, 제 2 기어(40)의 회전과 함께 회전하는 슬롯홀(46)에 대하여 광센서(50)를 통하여 회전된 슬롯수를 감지하게 된다. 광센서(50)는 감지된 슬롯 회전 감지 신호를 전자제어장치(60)로 출력한다. A slot hole 46 is formed in an inner portion of the second gear 40, and the number of slots rotated through the optical sensor 50 with respect to the slot hole 46 that rotates with the rotation of the second gear 40. Will be detected. The optical sensor 50 outputs the detected slot rotation detection signal to the electronic controller 60.

전자제어장치(60)에서는 슬롯 회전 감지 신호를 통하여 전자식 페달의 변위을 구하게 되는데 구체적으로 전자식 페달의 변위량은 다음과 같이 구하게 된다. The electronic controller 60 obtains the displacement of the electronic pedal through the slot rotation detection signal. Specifically, the displacement amount of the electronic pedal is obtained as follows.

전자식 페달의 변위(L) = 제 2 기어의 반경(R) * 제 2 기어의 회전각( θ) Electronic pedal displacement (L) = radius of second gear (R) * rotation angle of second gear (θ)

여기에서 제 2 기어의 반경(R)은 미리 전자제어장치(60)에 기 저장되어 있는 값이다. 여기에서 전자식 페달의 변위(L)을 알기 위하여는 제 2 기어의 회전각( θ)을 알아야 한다. 제 2 기어의 회전각( θ)은 광센서(50)로부터 출력된 슬롯 회전 감지 신호를 통하여 구하여 지는데 구체적인 계산은 다음과 같다. In this case, the radius R of the second gear is a value previously stored in the electronic controller 60. Here, in order to know the displacement L of the electronic pedal, it is necessary to know the rotation angle θ of the second gear. The rotation angle θ of the second gear is obtained through the slot rotation detection signal output from the optical sensor 50. Specific calculation is as follows.

제 2 기어의 회전각( θ) = ( 360 / 전체 슬롯수 ) * ( 회전한 슬롯수 ) Rotation angle (θ) of the second gear = (360 / total slots) * (number of slots rotated)

이와 같이 하여 전자제어장치(60)는 전자식 페달의 변위를 알 수 있게 된다. 전자제어장치(60)는 전자식 페달의 변위에 상응하는 신호를 통하여 액추에이터(70)를 제어하게 된다.In this way, the electronic controller 60 can know the displacement of the electronic pedal. The electronic controller 60 controls the actuator 70 through a signal corresponding to the displacement of the electronic pedal.

여기에서 풋 플레이트(10)가 가속 풋 플레이트라면 액츄에이터(70)는 스로틀밸브가 될 수 있고, 풋 플레이트(10)가 브레이크 풋 플레이트라면 액츄에이터(70)는 브레이크구동장치가 될 수 있다.Here, if the foot plate 10 is an acceleration foot plate, the actuator 70 may be a throttle valve, and if the foot plate 10 is a brake foot plate, the actuator 70 may be a brake driving device.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명의 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common knowledge in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those who have

상기와 같은 본 발명인 비 접촉식 센싱 전자식 페달은 다음과 같은 효과가 있다.The non-contact sensing electronic pedal of the present invention as described above has the following effects.

전자식 페달 위치 센서에서는 비 접촉식 위치 센서를 이용함으로써 전자식 페달을 장기간 사용하는 경우에도 내구 성능이 떨어지지 않고, 비 접촉식 위치 센서로써 비 접촉으로 이루어지는 광센서로 구성되는바 내부 구성이 용이하게 이루어 질 수 있다.In the electronic pedal position sensor, the durability of the electronic pedal does not decrease even when the electronic pedal is used for a long period of time by using the non-contact position sensor, and the non-contact position sensor is composed of an optical sensor composed of non-contact. Can be.

도 1은 종래의 전자식 페달의 구조를 나타낸 분해 사시도,1 is an exploded perspective view showing the structure of a conventional electronic pedal,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 페달의 구조를 나타낸 분해 사시도,2 is an exploded perspective view showing the structure of an electronic pedal according to an embodiment of the present invention;

도 3은 도 2의 A-A에서 보았을 때의 단면도이다.3 is a cross-sectional view as seen from A-A of FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 풋 플레이트, 20: 제 1 기어,10: foot plate, 20: first gear,

30: 스프링, 40: 제 2 기어,30: spring, 40: second gear,

50: 광센서, 60: 전자제어장치,50: light sensor, 60: electronic controller,

70: 액추에이터, 80: 고정 실린더.70: actuator, 80: fixed cylinder.

Claims (2)

운전자에 의하여 힘을 받아 조작되는 풋 플레이트;A foot plate which is operated by a driver by force; 상기 풋 플레이트의 하부에 연결되어 있고, 직선 운동을 하는 제 1 기어;A first gear connected to a lower portion of the foot plate and performing linear motion; 상기 제 1 기어와 맞물려 소정의 회전비로 회전 운동을 하고, 내부에 다수개의 슬롯홀을 가지고 있는 제 2 기어;A second gear engaged with the first gear to rotate in a predetermined rotation ratio, and having a plurality of slot holes therein; 상기 제 2 기어의 회전 운동에 따른 슬롯홀의 변위에 따라 제 2 기어의 회전수를 감지하는 광센서; 및An optical sensor for sensing the rotational speed of the second gear according to the displacement of the slot hole according to the rotational movement of the second gear; And 상기 광센서를 통하여 제 2 기어의 회전수를 입력받아 전자식 페달의 변위를 산출하는 전자제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 비 접촉식 센싱 전자식 페달.And a non-contact sensing electronic pedal configured to calculate a displacement of the electronic pedal by receiving the rotation speed of the second gear through the optical sensor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광센서는 포토 인터럽트 센서인 것을 특징으로 하는 비 접촉식 센싱 전자식 페달.The optical sensor is a non-contact sensing electronic pedal, characterized in that the photo-interrupt sensor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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