KR20060007110A - 자기 감지 방식의 스티어링 앵글 센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티어링 휠의 회전에 따라 회전되는 컬럼샤프트의 일측에 회전감지수단을 설치하되, 상기 회전감지수단은 상기 컬럼샤프트의 일측에 설치되어 상기 컬럼샤프트의 회전에 따라 회전되며 서로 다른 자성이 반복되어 형성된 자기드럼과, 상기 자기드럼의 회전을 감지하는 자기센서로 구성된다.

따라서 자기력을 이용하여 스티어링의 회전을 감지하도록 함으로써, 고정밀도의 스티어링 회전감지능력을 갖도록 하며, 기름이나 물 또는 먼지 등의 외부요소에 영향을 받지 않음과 동시에 외부충격에도 강하며, 주파수 특성이 좋아 고분해능의 구현이 용이하다.

따라서 사용상의 편리성이 개선되어 보다 상품성이 향상되는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.

스티어링, 회전감지수단, 자기드럼 ,자기센서, 컬럼샤프트

Description

자기 감지 방식의 스티어링 앵글 센서{Steering angle sensor of Magnetic Sensing Method}

도 1은 본 발명에 의한 자기 감지 방식의 스티어링 앵글 센서에 대한 부분절개 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 자기 감지 방식의 스티어링 앵글 센서에 대한 자기감지 방법을 나타낸 개념도.

도 3은 본 발명에 의한 자기 감지 방식의 스티어링 앵글 센서에 대한 자기 감지 센서의 입력신호파형.

도 4는 종래의 스티어링 앵글 센서의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 회전감지수단 11 : 자기드럼

12, 12' : 자기센서 20 : 컬럼샤프트

30 : 센서하우징

본 발명은 자기 감지 방식의 스티어링 앵글 센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자기력을 이용하여 스티어링의 회전을 감지하도록 함으로써, 고정밀도의 스티어링 회전감지능력을 갖도록 하며, 기름이나 물 또는 먼지 등의 외부요소에 영향을 받지 않음과 동시에 외부충격에도 강하며, 주파수 특성이 좋아 고분해능의 구현이 용이하도록 한 것이다.

일반적으로, 자동차(이하, 차량과 혼용함)라 함은 원동기를 사용하여 궤조 또는 가선에 의하지 않고 운전되는 운송기계로서, 그 구성으로는 엔진, 연료공급장치, 동력전달장치, 현가 및 조향장치, 제동장치, 배출장치, 공조장치, 냉각 및 윤활장치 등이 있다.

상기와 같은 차량의 주행에서 가장 중요한 것 중에 하나가 운전자의 조향 의도에 따라 차량의 거동이 일치해야 하며, 운전자의 조향의도와 차량의 거동이 일치하지 않을 경우, 차선의 이탈 등으로 인한 교통사고를 유발하게 된다.

이러한 운전자의 조향의도와 차량의 거동의 불일치를 방지하기 위해서, 조향장치의 구성 중에 하나인 스티어링(Steering)의 일측에 스티어링의 회전각, 즉 스티어링 앵글(Angle)을 감지하기 위한 센서를 설치하게 되는 바, 상기 센서에서 감지된 스티어링의 회전에 의하여 차량의 거동 상태와 운전자의 조향의도를 비교/판단하여, 차량의 차선이탈을 방지하고 차량의 자세를 제어하게 된다.

도 4는 종래의 스티어링 앵글 센서의 구성도로서, 스티어링(도시하지 않음)의 일측에 슬롯(40)을 설치하고, 상기 슬롯(40)에는 다수개의 관통공(41)을 형성하며, 상기 슬롯(40)의 일측에는 상기 슬롯(40)의 회전을 감지하는 회전감지수단(10)을 설치하되, 상기 회전감지수단(10)은 빛을 방출하는 발광소자(13)와, 상기 발광소자(13)에서 방출된 빛을 입사받는 수광소자(14)를 설치한다.

즉, 상기 발광소자(13)에서 방출된 빛은 슬롯(40)의 관통공(41)을 통과하여 수광소자(14)로 입사되며, 상기 스티어링의 회전에 의해 상기 슬롯(40)이 회전하게 되면, 상기 발광소자(13)에서 방출되어 수광소자(14)로 입사되는 빛의 슬롯(40) 통과 여부에 따라 수광소자(14)에서 출력되는 신호를 분석하여 스티어링의 각속도를 감지하는 것이다.

따라서 상기와 같이 감지된 스티어링의 각속도와 차량의 거동상태를 비교하여 차량의 자세를 제어하는 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 스티어링 앵글 센서는 슬롯(40)에 형성되는 관통공(41)의 개수에 따라 스티어링의 회전을 감지하는 정밀도가 결정되는 바, 상기 슬롯(40)에 관통공(41)을 형성함에 있어 그 개수에 한계가 있으며, 그로 인해 스티어링의 회전을 감지하는 정밀도에 한계가 있었다.

따라서 상기와 같은 종래의 스티어링 앵글 센서로는 고정밀도를 요구하는 차량제어시스템에서 원하는 정밀도를 얻지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 종래의 스티어링 앵글 센서는 기름, 물 또는 먼지 등에 의해 슬롯(40)의 관통공(41)이 쉽게 영향을 받게 되며, 그로 인해 스티어링의 각속도를 정확히 측정하지 못하는 문제점이 있는 것이다.

또한, 외부충격으로 인해 슬롯(40) 또는 회전감지수단(10)의 발광소자(13) 및 수광소자(14)의 위치가 약간만 변화되어도 스티어링의 회전을 전혀 감지하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 자기력을 이용하여 스티어링의 회전을 감지하도록 함으로써, 고정밀도의 스티어링 회전감지능력을 갖도록 하는 자기 감지 방식의 스티어링 앵글 센서를 제공함에 있다.

또한, 기름이나 물 또는 먼지 등의 외부요소에 영향을 받지 않으며, 외부충격에 강한 스티어링 앵글 센서를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 사용상의 편리성이 개선되어 보다 상품성이 향상되도록 한 자기 감지 방식의 스티어링 앵글 센서를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자기 감지 방식의 스티어링 앵글 센서는, 스티어링 휠의 회전에 따라 회전되는 컬럼샤프트의 일측에 회전감지수단을 설치하되, 상기 회전감지수단은 상기 컬럼샤프트의 일측에 설치되어 상기 컬럼샤프트의 회전에 따라 회전되며 서로 다른 자성이 반복되어 형성된 자기드럼과, 상기 자기드럼의 회전을 감지하는 자기센서로 구성된 것을 특징으로 한다.

따라서 고정밀도의 스티어링 회전감지능력을 갖도록 할 수 있는 것이다.

또, 사용상의 편리성이 개선되어 보다 상품성이 향상되는 것이다.

이하에서 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 의한 자기 감지 방식의 스티어링 앵글 센서에 대한 부분절개 구성도로서, 컬럼샤프트(20)의 일측에 자기드럼(11) 및 자기센서(12)(12')로 구성된 회전감지수단(10)이 설치됨을 나타낸 것이다.

도 2는 본 발명에 의한 자기 감지 방식의 스티어링 앵글 센서에 대한 자기감지 방법을 나타낸 개념도로서, 상기 자기드럼(11)에 서로 다른 두 극성(N, S)이 번갈아 형성되며, 상기 자기드럼(11)의 일측에는 소정거리만큼 이격되어 자기센서(12)(12')가 설치된 것을 나타낸 것이다.

도 3은 본 발명에 의한 자기 감지 방식의 스티어링 앵글 센서에 대한 자기 감지 센서의 입력신호파형으로서, 상기 자기센서(12)(12')로 입력되는 자기드럼(11)의 극성을 변환한 전류에 대하여 나타낸 것이다.

본 발명에 의한 자기 감지 방식의 스티어링 앵글 센서는, 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 컬럼샤프트(20)의 일측에 회전감지수단(10)을 설치하되, 상기 회전감지수단(10)은 자기드럼(11)과 자기센서(12)(12')로 구성되어 있다.

또한, 상기 회전감지수단(10)은 당업자의 요구에 따라 별도의 센서하우징(30)에 설치하여 구성할 수 있으며, 상기 회전감지수단(10)의 자기드럼(11)은 컬럼 샤프트(20)의 회전에 따라 회전가능하도록 설치하고, 상기 회전감지수단(10)의 자기센서(12)(12')는 상기 자기드럼(11)에 소정거리만큼 이격되도록 센서하우징(30) 내부에 고정설치한다.

이때, 상기 자기드럼(11)이 상기 센서하우징(30)에 회전가능하도록 설치하는 구성은 당업자의 요구에 따라 다양한 구성으로 설치할 수 있으며, 상기 자기센서(12)(12')는 차량제어시스템(도시하지 않음)과 전기적으로 연결되어 감지된 컬럼샤프트(20)의 회전을 차량제어시스템으로 전송한다.

상기 자기드럼(11)은 서로 다른 자성(N, S)이 반복되어 형성되어 있으며, 상기 서로 다른 자성(N, S)의 형성방법 및 형성간격 등은 당업자의 요구에 따라 다양한 적용이 가능하다.

상기와 같은 자기드럼(11)에서 방출되는 자기장은 서로 다른 두개로 이루어진 자기센서(12)(12')로 입력되며, 상기 자기센서(12)(12')는 서로 이격된 상태에서 자기드럼(11)으로부터 소정거리 이격되어 설치된다.

따라서 상기 컬럼샤프트(20)의 회전 시 상기 자기드럼(11)에서 방출되는 자기장은 도3에 나타난 바와 같이, 서로 다른 두개로 이루어진 자기센서(12)(12')에 소정의 시간차(Δt)를 두고 입력되며, 이러한 시간차(Δt)를 분석하여 컬럼샤프트(20)의 회전을 감지하는 것이다.

상기 본 발명은 당업자의 요구에 따라 기본 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 자기력을 이용하여 스티어링의 회전을 감지하도록 함으로써, 고정밀도의 스티어링 회전감지능력을 갖도록 하며, 기름이나 물 또는 먼지 등의 외부요소에 영향을 받지 않음과 동시에 외부충격에도 강하며, 주파수 특성이 좋아 고분해능의 구현이 용이하도록 하는 효과가 있다.

사용상의 편리성이 개선되어 보다 상품성이 향상되는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 스티어링 휠의 회전에 따라 회전되는 컬럼샤프트(20)의 일측에 회전감지수단(10)을 설치하되, 상기 회전감지수단(10)은,

   상기 컬럼샤프트(20)의 일측에 설치되어 상기 컬럼샤프트(20)의 회전에 따라 회전되며 서로 다른 자성이 반복되어 형성된 자기드럼(11)과,

   상기 자기드럼(11)의 회전을 감지하는 자기센서(12)(12')로 구성된 것을 특징으로 하는 자기 감지 방식의 스티어링 앵글 센서.

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