KR20080112707A - 조향각 측정장치 - Google Patents
조향각 측정장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20080112707A KR20080112707A KR1020070061454A KR20070061454A KR20080112707A KR 20080112707 A KR20080112707 A KR 20080112707A KR 1020070061454 A KR1020070061454 A KR 1020070061454A KR 20070061454 A KR20070061454 A KR 20070061454A KR 20080112707 A KR20080112707 A KR 20080112707A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gear
- rotation
- handle
- rotation angle
- transmission hole
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 8
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims 2
- 230000007306 turnover Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D15/00—Steering not otherwise provided for
- B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D15/00—Steering not otherwise provided for
- B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
- B62D15/021—Determination of steering angle
- B62D15/0215—Determination of steering angle by measuring on the steering column
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D3/00—Steering gears
- B62D3/02—Steering gears mechanical
- B62D3/04—Steering gears mechanical of worm type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
- F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
- F16H1/12—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
- F16H1/16—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
본 발명은 조향각 측정장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 자동차의 핸들의 회전상태를 측정하여 디스플레이하기 위하여 발광소자 및 수광소자를 이용하여 회전횟수/회전방향을 측정하며, 회전변위센서를 이용하여 회전각도를 측정하는 특징을 가진다. 이를 위하여 본 발명은 핸들의 회전횟수/회전방향을 검출하는 제1기어부와, 핸들의 회전각도를 검출하는 제2기어부와, 상기 제1기어부 및 제2기어부로부터 검출된 핸들의 회전횟수/회전방향 및 회전각도를 수신하여 핸들의 회전 상태정보로서 표시부에 디스플레이하는 제어부를 포함한다. 또한, 상기 제1기어부는, 상기 핸들축의 일측에 웜기어 형태로서 연결되고 하나의 투과홀이 면에 형성되어 있으며 상기 핸들의 회전에 따라 상기 투과홀이 간격단계별로 회전이동하도록 기어비 설정되어 있는 제1기어와, 상기 제1기어의 한측면에 구비되고 하나 이상의 발광단이 일정 간격단계별로 형성되어 있어 상기 각 발광단에서 발산하는 빛 중 어느 하나가 상기 투과홀에 통과되도록 하는 발광소자와, 상기 제1기어의 타측면에 위치되고 상기 발광단과 동일한 간격 및 동일한 개수로서 수광단이 형성되어 있어 상기 투과홀을 통과한 빛을 감지하는 수광소자를 포함한다.
차량, 핸들, 조향, 각도, 회전, 방향, 횟수, 기어, 센서, 발광, 수광
Description
도 1은 차량의 핸들 회전을 조절하는 조향장치를 도시한 그림이다.
도 2는 종래의 조향각 측정장치의 일 예를 도시한 그림이다.
도 3은 종래의 조향각 측정장치의 다른 일 예를 도시한 그림이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 조향각 측정장치의 구성 블록도이다.
도 5는 일반적인 웜기어를 도시한 그림이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 조향각 측정장치의 개략 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 핸들의 회전횟수/회전방향을 측정하기 위한 제1기어부의 구조를 도시한 그림이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 핸들의 회전각도를 측정하기 위한 제2기어부의 구조를 도시한 그림이다.
도 9는 회전변위센서의 동작 모습을 도시한 그림이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따라 핸들의 회전상태를 감지하여 이를 출력하는 조향각 측정장치의 흐름도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
40: 제어부 41: 제1기어부
42: 발광소자 43: 제1기어
44: 수광소자 45: 제2기어부
46: 제2기어 47: 회전변위센서
본 발명은 조향각 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 핸들 회전을 조절하는 조향장치는 도 1에 도시되는 바와 같이 핸들축인 조향축(10; steering column)의 상단부에 조향 핸들(11; steering wheel)이 연동되게 나사 체결되고 조향축(10)의 하단부에 조인트(12)가 연결되어, 조인트 바퀴에 연결되는 링크(미도시)가 연동되게 연결되어 있다. 핸들 회전각도를 측정하는 장치(이하, '조향각 측정장치'라 함)는 차량의 운전자가 핸들을 회전시킴에 따라 변화하는 상기 조향장치의 움직임을 감지하여 조향장치의 회전각이나 회전 각속도에 관한 조향각 검출 신호를 통해 차량의 자세를 감지하여 ABS(Anti-lock Brake System), ESP(Electronics Stability Program), EPS(Electric Power Steering)의 제어 신호로 사용할 수 있다. 또한, 차량의 운전자에게 가시적으로 바퀴 또는 핸들의 회전 방향과 회전 각도를 알려줄 수도 있다.
상기와 같이 조향각 측정장치를 이용하여 차량 핸들의 회전 상태를 알기 위 해서는 기계적인 측면과 전자적인 측면이 조합되어야 하며, 특히 각각 측면에서 기본적인 허용오차를 줄이는 것이 정확한 회전상태를 측정하는 중요한 요인이 된다.
도 2 및 도 3은 종래의 조향각 측정장치의 일 예의 그림으로서, 회전변위센서(Rotary Position Sensor) 및 기어비가 서로 다른 두 개의 다른 기어(예컨대, 스퍼기어;spur gear)를 이용한 조향각 측정장치이다.
도 2는 조향축(핸들)에 연결된 샤프트 기어(21)에 하나의 제1기어(22)가 결합되고, 상기 제1기어(22)에 기어비가 다른 제2기어(23)가 연결되는 방식이며, 도 3은 샤프트 기어(21)에 기어비가 다른 제1기어(22) 및 제2기어(23)가 직접 결합된 방식이다. 상기 제1기어(22) 및 제2기어(23) 하단에는 회전변위센서(24,25)가 각각 구비되어, 회전각도가 측정될 수 있다.
그런데 상기 회전변위센서(24,25)는 자체 프로그래밍에 의해 회전각도를 출력하는 구조를 가지기 때문에 센서 자체에서 규정하는 에러율(최대 오차 범위)이 존재한다. 따라서 상기 회전변위센서(24,25)를 이용하는 조향각 측정장치는 피할 수 없는 측정 오차가 발생한다. 특히, 도 2 및 도 3과 같이 2개의 회전변위센서(24,25)를 이용하여 계산하는 방식을 취하는 경우 오차 허용 범위도 2배가 되는 문제가 있다. 예를 들어, 한 개의 회전변위센서의 오차율이 0.5%라면, 두 개의 회전변위센서를 이용할 경우 최대 1.0%의 오차가 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 오차율을 최소로 하여 핸들의 회전상태를 측정할 수 있는 방안을 제안한다.
본 발명은 핸들의 회전횟수/회전방향을 검출하는 제1기어부와, 핸들의 회전각도를 검출하는 제2기어부와, 상기 제1기어부 및 제2기어부로부터 검출된 핸들의 회전횟수/회전방향 및 회전각도를 수신하여 핸들의 회전 상태정보로서 표시부에 디스플레이하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 제1기어부는, 상기 핸들축의 일측에 웜기어 형태로서 연결되고 하나의 투과홀이 면에 형성되어 있으며 상기 핸들의 회전에 따라 상기 투과홀이 간격단계별로 회전이동하도록 기어비 설정되어 있는 제1기어와, 상기 제1기어의 한측면에 구비되고 하나 이상의 발광단이 일정 간격단계별로 형성되어 있어 상기 각 발광단에서 발산하는 빛 중 어느 하나가 상기 투과홀에 통과되도록 하는 발광소자와, 상기 제1기어의 타측면에 위치되고 상기 발광단과 동일한 간격 및 동일한 개수로서 수광단이 형성되어 있어 상기 투과홀을 통과한 빛을 감지하는 수광소자를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 투과홀이 1 간격단계로 회전이동이 있음을 상기 수광소자를 통해 감지했을 경우에는, 차량 핸들이 1회전 했음으로 간주하며, 상기 제어부는, 상기 투과홀이 정시계 방향의 간격단계로 회전이동이 있음을 상기 수광소자를 통해 감지했을 경우에는, 차량 핸들이 우측 방향으로 회전하였음으로 간주하며, 상기 반시계 방향의 간격단계로 회전이동이 있음을 상기 수광소자를 통해 감 지했을 경우에는 차량 핸들이 좌측 방향으로 회전하였음으로 간주한다.
또한, 상기 제2기어부는, 상기 핸들축의 타측에 웜기어 형태로서 연결되는 제2기어와, 마그네틱 성분을 이용하여 상기 제2기어의 0°에서 360°의 회전상태를 검출하여, 상기 핸들의 회전각도를 선형 연산하여 출력하는 변위감지센서를 포함한다. 상기 제2기어는, 상기 제1기어부와 동일 기어비를 가지도록 설계된다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1기어부로부터 수신한 회전횟수가 1회 미만일 경우에는, 상기 제2기어부로부터 수신한 회전각도로부터 회전방향을 결정하며, 0°이상부터 180°이하의 회전각도가 검출될 시에는 우측으로 핸들 회전이 있었음으로 결정하고, 180°이상부터 360°이하일 경우에는, 좌측으로 핸들 회전이 있었음으로 결정한다.
또한, 본 발명은, 핸들의 회전방향을 검출하는 제1기어부로부터 핸들의 회전횟수/회전방향을 수신하고, 핸들의 회전각도를 검출하는 제2기어부로부터 핸들의 회전각도를 수신하는 단계와, 상기 제1기어부로부터 수신한 회전횟수가 1회 미만일 경우에는, 상기 제2제어부로부터 수신한 회전각도로부터 회전방향을 결정하는 단계와, 상기 회전횟수/회전방향 및 회전각도를 표시부에 디스플레이하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 조향각 측정장치의 구성 블록도이다.
본 발명의 조향각 측정장치는 핸들의 회전횟수/회전방향을 측정하는 제1기어부(41)와 핸들의 회전각도를 측정하는 제2기어부(45)를 이용하여 핸들의 회전각도를 측정하는 특징을 가진다. 상기 제1기어부(41)는 핸들축의 일측에 연결되어, 핸들의 회전횟수/회전방향을 검출하며, 상기 제2기어부(45)는 상기 핸들축의 타측에 연결되어 핸들의 회전각도를 검출한다.
이를 위하여 상기 제1기어부(41)는 회전변위센서 없이 발광소자(42)와 수광소자(44)를 두어 핸들의 회전수를 측정하고, 제2기어부(45)는 제2기어(46)와 회전변위센서(47)를 두어 핸들의 회전각도를 측정하는 구조를 가진다. 따라서 종래와 같이 2개의 회전변위센서를 필요로 하지 않고 단지 1개의 회전변위센서만을 이용하기 때문에 종래보다 오차의 범위를 줄일 수 있다.
제1기어(43) 및 제2기어(46)는 웜기어(worm gear) 형태의 구조를 가진다. 일반적으로 웜기어는 도 5와 같이 직선형의 웜(51)과 회전형의 웜힐(52)이 결합된 구조로서, 서로 교차하지 않는 직각측간의 운동 전달에 사용된다. 상기 웜힐(52)은 다양한 기어로 구현될 수 있고, 상기 웜(51)은 기본적인 실린더형으로서 점접촉이 이루어지는 구조를 가진다.
본 발명의 제1기어(43) 및 제2기어(46)는 상기 도 5의 웜기어의 형태를 응용한 구조로서, 도 6에 도시한 바와 같이 웜의 역할을 하는 핸들축과, 상기 핸들축에 결합된 2개의 웜힐로 이루어진다. 이중 하나의 웜힐이 제1기어(43)를 이루고, 다른 하나의 웜힐이 제2기어(46)를 이룬다. 상기 제1기어(43) 및 제2기어(46)는 동일한 기어비를 가지도록 설계한다.
상기 제1기어(43)는 핸들의 회전횟수/회전방향을 측정하며 제2기어(46)는 핸들의 회전각도를 측정한다. 핸들의 회전횟수/회전방향을 측정하기 위하여 제1기어(43)는 발광소자(42)와 수광소자(44)를 사용하며, 핸들의 회전각도를 측정하기 위하여 제2기어(46)는 회전변위센서(47; rotary position sensor)를 사용한다. 제어부(40)는 상기 제1기어(43)에서 측정된 핸들의 회전횟수/회전방향과, 상기 제2기어(46)에서 측정된 핸들의 회전각도를 표시부(48)에 출력함으로써 핸들의 회전상태를 운전자가 알 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 핸들의 회전횟수/회전방향을 측정하기 위한 제1기어부의 구조를 도시한 그림이다.
제1기어(43)에는 빛 투과를 위한 하나의 투과홀(71)이 형성되며, 제1기어 한쪽면에는 하나 이상의 다수의 발광단(72)을 가지는 발광소자(42)와, 제1기어(43) 다른쪽 면에서는 하나 이상의 다수의 수광단(73)을 가지는 수광소자(44)가 위치한다.
상술하면, 제1기어(43)는 핸들축의 일측에 연결되고 하나의 투과홀이 면에 형성되어 있으며, 상기 핸들의 회전에 따라 상기 투과홀(71)이 간격단계별로 회전이동하도록 기어비가 설정되어 있다. 핸들이 1회전할 때마다 제1기어(43)의 회전에 의하여 상기 투과홀(71)은 미리 정해진 간격단계별로 회전이동하게 된다. 상기 투 과홀(71)이 회전 이동하는 간격단계는 발광소자(42)의 발광단(72) 간의 간격과 동일하며, 마찬가지로 수광소자(44)의 수광단(73) 간의 간격과 동일하다. 또한, 핸들의 회전이 많으면 많을수록 높은 기어비 및 많은 수의 발광단(72) 및 수광단(73)을 사용하여 설계한다.
결국, 상기 발광소자(42)는 하나 이상의 발광단(42)이 일정 간격단계별로 구비되어 있기 때문에, 상기 각 발광단(42)에서 발산하는 빛 중 어느 하나가 제1기어(43)의 투과홀(71)에 통과되도록 설계된다. 또한, 상기 수광소자(44)는 상기 발광단과 동일한 간격에 위치하고 상기 발광단과 동일한 개수로서 수광단(73)이 형성되어 있어, 상기 투과홀(71)을 통과한 빛을 감지한다.
따라서 상기 발광소자(42)와 수광소자(44)는 각 발광단(72)과 수광단(73)이 동시에 겹치도록 매칭 설계하며, 상기 수광소자(44)의 각 수광단(73)에 입력되는 빛은 제어부에서 입력신호로서 받아들인다. 설계시 주의할 점은 모든 회전각도에서 빛을 검출할 수 있도록 투과홀(71)의 크기가 설계되어야 한다는 것이다.
제어부(40)는 투과홀(71)이 1 간격단계로 이동회전했음을 감지했을 시에는 차량 핸들이 1회전 했음을 간주한다. 또한, 상기 투과홀(71)이 정시계 방향으로 회전했을 시에는 차량핸들이 우측 방향으로 회전하였음으로 간주하며, 투과홀(71)이 반대시계 방향으로 회전했을 시에는 차량핸들이 좌측 방향으로 회전하였음으로 간주한다.
상기와 같이 도 7과 같은 구조를 가짐으로써, 다음 실시 예와 같은 동작이 가능하다.
수광소자(42)의 제1수광단에서 빛을 검출하면 제어부는 제1입력단에 수신되는 입력신호를 감지할 수 있게 되어, 제어부(40)는 핸들이 정중앙에 위치한 것으로 간주한다. 만약, 수광소자의 제2수광단에서 빛을 검출하면 제어부(40)는 제2입력단에 수신되는 입력신호를 감지할 수 있게 되어, 제어부(40)는 핸들이 시계방향으로 한바퀴 회전한 것으로 간주한다. 마찬가지로, 수광소자의 제8수광단에서 빛을 검출하면 제어부는 제8입력단에 수신되는 입력신호를 감지할 수 있게 되어, 제어부는 핸들이 반시계방향으로 한바퀴 회전한 것으로 간주한다.
만약, 제어부의 제3입력단에서 입력신호를 감지하면, 핸들이 시계방향으로 2바퀴 회전한 것으로 간주하며, 전원이 오프(off)되었다가 온(on)되어도 제3입력단에서 입력신호가 감지되므로 핸들이 2바퀴 회전한 것으로 간주할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 핸들의 회전각도를 측정하기 위한 제2기어부의 구조를 도시한 그림이다.
핸들의 회전각도를 측정하기 위하여 제2기어(46)는 회전변위센서(47; rotary position sensor)를 통해 제어부와 연결된다. 상기 제2기어(46)는 제1기어(43)와 동일한 기어 비로 설계된다. 상기 회전변위센서(47)는 마그네틱 성분을 이용하여 제2기어가 0°에서 360°를 회전하는 동안에 선형적인 데이터를 출력하도록 설계한다. 상기 회전변위센서는 도 9(a)에 도시한 바와 같이 마그네틱(magnetic)을 이용하여 회전한 각도에 따른 데이터를 출력하는 디바이스로서, 출력하는 데이터의 형태는 아날로그 형태(PWM 또는 전압출력) 또는 디지털 형태로서 선택 가능하다. 따 라서 마그네틱을 기어에 응용하여 적용할 수 있는데, 도 9(b)와 같이 기어의 중심부에 마그네틱을 장착하여 회전변위센서에서 회전한 각을 검출할 수 있다.
상기와 같이 도 8과 같은 구조를 가짐으로써, 다음 실시 예와 같은 동작이 가능하다.
회전변위센서(47)가 제2기어(46)의 회전에 따라서 출력데이터를 제어부(40)로 전송하면, 제어부(40)는 입력된 데이터를 검출하여 핸들이 회전하는 각도를 알 수 있다. 위치 A에서 출력되는 데이터는 핸들을 두 바퀴 돌려도 동일하다.
핸들이 회전한 상태로 전원이 오프(off)되었다가 온(on)되어도 전원 오프(off) 상태의 회전각도를 알 수 있다. 또한, 전원이 오프(off)된 상태(차량의 시동이 꺼진 상태)에서 핸들을 회전시킨 후, 전원을 온(on)시켜도 핸들의 회전각도를 알 수 있다. 다만, 도 8과 같은 구조를 가질 시에 0°에서 360°사이의 회전각만을 검출할 수 있으며 핸들이 몇 번 회전했는지를 검출할 수 없다. 핸들이 몇 번 회전하였는지는 상기 도 7에서 설명한 제1기어부(41)를 통해 알 수 있다.
또한, 제어부(40)는 제1기어부(41)로부터 수신한 회전횟수가 1회 미만일 경우에는, 제2기어부(45)로부터 수신한 회전각도로부터 회전방향을 결정할 수 있다. 즉, 0°이상부터 180°이하의 회전각도가 검출될 시에는 우측으로 핸들 회전이 있었음으로 결정하고, 180°이상부터 360°이하일 경우에는, 좌측으로 핸들 회전이 있었음으로 결정할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따라 핸들의 회전상태를 감지하여 이를 출력하 는 조향각 측정장치의 흐름도이다.
제어부는 제1기어부의 발광소자 및 수광소자를 이용하여 핸들의 회전횟수(회전방향 포함)를 수신하고 아울러 제2기어부의 회전감지센서로부터 회전각도를 수신(S102)한다.
제1기어부로부터 수신한 회전횟수가 1회 미만일 경우(S104)에는, 회전감지센서로부터 수신한 회전각도를 이용하여 회전방향을 결정(S106)한다. 즉, 0°이상 에서 180°이하의 회전각도가 검출될 시에는 우측으로 핸들 회전이 있었음으로 결정하고, 180°이상 360°이하일 경우에는, 좌측으로 핸들 회전이 있었음으로 결정한다. 예를 들어, 120°회전인 경우에는 우측으로 핸들 회전이 있었음으로 결정하고, 245°회전인 경우에는 좌측으로 핸들 회전이 있었음으로 결정한다.
상기 감지된 핸들의 회전상태는 표시부에 디스플레이(S108)하여 운전자가 이를 인지할 수 있도록 한다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 특허 범위는 상기 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위뿐 아니라 균등 범위에도 미침은 자명할 것이다.
상기에서 기술한 바와 같이 본 발명은, 웜기어 기어(worm gear) 타입을 적용함으로써 종래의 스퍼 기어(spur gear)나 헬리컬 기어(helical gear)보다 안정적이 어서, 제1기어나 제2기어에 의해서 회전축이 흔들리지 않는 장점이 있다.
또한, 동일한 기어비를 사용하는 두 개의 기어를 사용함으로써 서로 다른 기어비를 사용하는 방식에 비하여 오차를 줄일 수 있다.
또한, 1개의 회전변위센서를 사용함으로써, 두 개 또는 그 이상의 회전변위센서를 사용하는 장치에 비해서 오차의 범위를 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 전원을 온/오프 하더라도 핸들의 전원 상태를 알 수 있으며 전원을 오프(off)한 상태에서 핸들을 회전한 후에 전원을 온(on) 시켜도 핸들의 회전상태를 알 수 있는 효과가 있다.
Claims (10)
- 핸들의 회전횟수/회전방향을 검출하는 제1기어부와,핸들의 회전각도를 검출하는 제2기어부와,상기 제1기어부 및 제2기어부로부터 검출된 핸들의 회전횟수/회전방향 및 회전각도를 수신하여 핸들의 회전 상태정보로서 표시부에 디스플레이하는 제어부를 포함하는 조향각 측정장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1기어부는,상기 핸들축의 일측에 웜기어 형태로서 연결되고 하나의 투과홀이 면에 형성되어 있으며, 상기 핸들의 회전에 따라 상기 투과홀이 간격단계별로 회전이동하도록 기어비 설정되어 있는 제1기어와,상기 제1기어의 한측면에 구비되고, 하나 이상의 발광단이 일정 간격단계별로 형성되어 있어, 상기 각 발광단에서 발산하는 빛 중 어느 하나가 상기 투과홀에 통과되도록 하는 발광소자와,상기 제1기어의 타측면에 위치되고, 상기 발광단과 동일한 간격 및 동일한 개수로서 수광단이 형성되어 있어, 상기 투과홀을 통과한 빛을 감지하는 수광소자를 포함하는 조향각 측정장치.
- 제2항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 투과홀이 1 간격단계로 회전이동이 있 음을 상기 수광소자를 통해 감지했을 경우에는, 차량 핸들이 1회전 했음으로 간주하는 조향각 측정장치.
- 제2항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 투과홀이 정시계 방향의 간격단계로 회전이동이 있음을 상기 수광소자를 통해 감지했을 경우에는, 차량 핸들이 우측 방향으로 회전하였음으로 간주하며, 상기 반시계 방향의 간격단계로 회전이동이 있음을 상기 수광소자를 통해 감지했을 경우에는 차량 핸들이 좌측 방향으로 회전하였음으로 간주하는 조향각 측정장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제2기어부는,상기 핸들축의 타측에 웜기어 형태로서 연결되는 제2기어와,마그네틱 성분을 이용하여 상기 제2기어의 0°에서 360°의 회전상태를 검출하여, 상기 핸들의 회전각도를 선형 연산하여 출력하는 변위감지센서를 포함하는 조향각 측정장치
- 제5항에 있어서, 상기 제2기어는, 상기 제1기어부와 동일 기어비를 가지도록 설계되는 조향각 측정장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1기어부로부터 수신한 회전횟수가 1회 미만일 경우에는, 상기 제2기어부로부터 수신한 회전각도로부터 회전방향을 결 정하는 조향각 측정장치.
- 제7항에 있어서, 0°이상부터 180°이하의 회전각도가 검출될 시에는 우측으로 핸들 회전이 있었음으로 결정하고, 180°이상부터 360°이하일 경우에는, 좌측으로 핸들 회전이 있었음으로 결정하는 조향각 측정장치.
- 핸들의 회전방향을 검출하는 제1기어부로부터 핸들의 회전횟수/회전방향을 수신하고, 핸들의 회전각도를 검출하는 제2기어부로부터 핸들의 회전각도를 수신하는 단계와,상기 제1기어부로부터 수신한 회전횟수가 1회 미만일 경우에는, 상기 제2제어부로부터 수신한 회전각도로부터 회전방향을 결정하는 단계와,상기 회전횟수/회전방향 및 회전각도를 표시부에 디스플레이하는 단계를 포함하는 조향각 측정방법.
- 제9항에 있어서, 상기 제1기어부로부터 수신한 회전횟수가 1회 미만일 경우에는, 상기 제2기어부로부터 수신한 회전각도가 0°이상부터 180°이하로 검출될 시에는 우측으로 핸들 회전이 있었음으로 결정하고, 180°이상부터 360°이하로 검출된 시에는 좌측으로 핸들 회전이 있었음으로 결정하는 조향각 측정방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070061454A KR20080112707A (ko) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | 조향각 측정장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070061454A KR20080112707A (ko) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | 조향각 측정장치 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20080112707A true KR20080112707A (ko) | 2008-12-26 |
Family
ID=40370404
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070061454A KR20080112707A (ko) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | 조향각 측정장치 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20080112707A (ko) |
-
2007
- 2007-06-22 KR KR1020070061454A patent/KR20080112707A/ko not_active Application Discontinuation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7677114B2 (en) | Torque sensor for electric power steering system | |
US8378666B2 (en) | Multi-turn sensor | |
CN105984490B (zh) | 使用转动位移差的转向角传感器的零点校准装置以及方法 | |
US7472004B2 (en) | Steering angle sensor | |
EP2960141B1 (en) | Steering system | |
US7637347B2 (en) | Electric power steering apparatus equipped with steering angle sensor | |
JP4474872B2 (ja) | 絶対回転角およびトルク検出装置 | |
CN108698640B (zh) | 电动助力转向设备及用于减小其扭矩波动的方法 | |
US6519549B1 (en) | Method and device for determining absolute angular position of a rotating body | |
WO2006085569A1 (ja) | 回転角度検出装置及び回転角度補正方法 | |
EP1342646A2 (en) | Rotation-angle detecting device capable of detecting absolute angle with simple configuration | |
KR20070078303A (ko) | 조향각 센서를 구비한 전동식 조향장치 | |
KR20150135307A (ko) | 외부 자계에 민감하지 않은 홀 센서 | |
EP3023743A1 (en) | Handwheel position detection system | |
JP2006029937A (ja) | 回転角度検出装置の回転角補正方法 | |
US8326570B2 (en) | Steering wheel position sensor | |
WO2006087627A1 (en) | Monitoring device | |
WO2003021207A1 (fr) | Dispositif de detection du niveau d'un liquide | |
KR100792668B1 (ko) | 휠 절대각 검출방법 | |
US11505238B2 (en) | Handwheel position measurement system and method | |
JP2009096325A (ja) | ステアリング装置の故障検知装置 | |
KR20190072833A (ko) | 두 개의 위성 기어를 이용하여 절대 조향각을 생성하는 장치 및 방법 | |
KR20080112707A (ko) | 조향각 측정장치 | |
US7254470B2 (en) | Fault tolerant torque sensor signal processing | |
KR101859768B1 (ko) | 토크 인덱스 서브 앵글 센서 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |