KR20230044838A - 차량용 휠스피드센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 휠스피드센서에 관한 것으로, 베이스부와, 베이스부에 형성되는 복수개의 지지부와, 지지부에 각각 장착되고 측정 대상물을 감지하는 칩부를 포함하고, 각각의 칩부는 측정 대상물에 대한 감지값이 상이하도록 배치되므로, 외부 외란에 대하여 다른 조건으로 판단하므로, 외부 외란에 대한 신속한 감지 및 보정이 실시될 수 있다.

Description

차량용 휠스피드센서{WHEEL SPEED SENSOR FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 휠스피드센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수개의 센서 배치 위치가 달라 노이즈 인자를 감지하고 보정이 원활하게 이루어질 수 있는 차량용 휠스피드센서에 관한 것이다.
일반적으로, 주행중 자동차를 감속시키거나 정지시키는 상태를 유지하기 위한 장치가 주브레이크인데, 자동차에 이용되는 주브레이크로는 마찰브레이크가 사용되어 왔다. 이것은 주행중의 운동에너지를 기계적인 마찰 장치에 의하여 열에너지로 바꾸어 그 마찰열을 대기중으로 방출하면서 제동을 하는 방식이다.
이러한 차량용 주브레이크에 있어서 급제동시 또는 미끄러운 노면에서 제동을 할 때 브레이크 유압을 컨트롤하여 조종성을 확보하고 또한 정지거리를 단축하여 제동성능을 향상시키기 위한 장치가 있는데 이를 흔히 에이비에스(ABS : Anti-rock Brake System))라고 하며, 이러한 ABS는 제어를 위한 ECU로부터의 신호에 따라 휠실린더에 공급되는 유압을 제어하는 유압 모듈레이터(Hydraulic unit), 그리고 바퀴의 회전상태를 검출하는 장치로 크게 구성되어 있다.
여기서 바퀴의 회전상태를 검출하는 장치를 일반적으로 휠스피드센서(WSS;Wheel Speed Sensor)라 하는데, 휠스피드센서는 홀 아이씨(Hall IC) 칩을 이용하여 각 휠의 속도를 검출하는 센서로써, ABS/ESP(Electronic Stability Program 차량자세제어장치)의 중요 인자일 뿐 아니라 다른 차량 부품들의 제어에 중요한 정보를 제공하는 장치이다.
최근에는 단일 하우징에 2개 이상의 홀 아이씨 칩이 배치되어 측정 정확도를 향상시키고 있다. 그러나, 복수개의 홀 아이씨 칩은 동일한 성능을 가지며, 측정 대상인 자성체에 대하여 동일 상단에 위치하므로, 휠이 회전됨에 따라 각각의 홀 아이씨 칩은 동일한 측정값을 획득하고, 제어부는 각 신호를 비교하여 정합성을 보장하고 있다. 이로 인해, 외부 교란에 의해 각각의 신호가 모두 왜곡되는 경우 정확한 신호 정보를 제공하지 못하는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2004-0009439호(2004.01.31. 공개, 발명의 명칭 : 스피드센서를 이용한 차량속도 감지방법)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 복수개의 센서 배치 위치가 달라 노이즈 인자를 감지하고 보정이 원활하게 이루어질 수 있는 차량용 휠스피드센서를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량용 휠스피드센서는: 베이스부; 상기 베이스부에 형성되는 복수개의 지지부; 및 상기 지지부에 각각 장착되고, 측정 대상물을 감지하는 칩부;를 포함하고, 각각의 상기 칩부는 상기 측정 대상물에 대한 감지값이 상이하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지부의 형상 변경 또는 위치 변경을 통해 각각의 상기 칩부는 서로 다른 측정지점에 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 베이스부와, 상기 지지부는 일체로 사출 성형되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지부는 상기 베이스부와 일체로 형성되고, 제1칩부가 장착되는 제1지지부; 및 상기 베이스부와 일체로 형성되고, 제2칩부가 장착되는 제2지지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1칩부와 상기 제2칩부는 x축방향과, y축방향과, z축방향 중 어느 하나 이상의 위치차가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지부는 상기 베이스부에 조립되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지부는 상기 베이스부에 탈부착 가능하고, 제1칩부가 장착되는 제1지지부; 및 상기 베이스부에 탈부착 가능하고, 제2칩부가 장착되는 제2지지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1지지부와 상기 제2지지부의 형상 차이 또는 조립 위치 차이로 인해 상기 제1칩부와 상기 제2칩부는 x축방향과, y축방향과, z축방향 중 어느 하나 이상의 위치차가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지부는 상기 제1지지부와 상기 제2지지부 중 어느 하나 이상과 결합되고, 상기 베이스부에 탈부착 가능한 제3지지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1지지부와 상기 제2지지부의 형상은 동일하고, 상기 제3지지부에 의해 상기 제1칩부와 상기 제2칩부는 x축방향과, y축방향과, z축방향 중 어느 하나 이상의 위치차가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 휠스피드센서는 베이스부에 형성되는 지지부 각각의 형상 및 위치에 따라 지지부에 각각 장착되는 칩부가 서로 상이한 조건에서 측정 대상물을 측정하여, 외부 외란에 대하여 다른 조건으로 판단하므로, 외부 외란에 대한 신속한 감지 및 보정이 실시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠스피드센서를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 베이스부와 지지부가 일체로 사출 성형된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 제1칩부와 제2칩부가 x축방향으로 위치차가 나도록 유도하는 지지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 제1칩부와 제2칩부가 y축방향으로 위치차가 나도록 유도하는 지지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 제1칩부와 제2칩부가 z축방향으로 위치차가 나도록 유도하는 지지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 제1칩부와 제2칩부가 자기장 정보를 반대로 측정하도록 유도하는 지지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 베이스부와 지지부가 조립된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 제1칩부와 제2칩부가 x축방향으로 위치차가 나도록 유도하는 지지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 제1칩부와 제2칩부가 y축방향으로 위치차가 나도록 유도하는 지지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 제1칩부와 제2칩부가 z축방향으로 위치차가 나도록 유도하는 지지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 제1칩부와 제2칩부가 자기장 정보를 반대로 측정하도록 유도하는 지지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 휠스피드센서의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠스피드센서를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠스피드센서(1)는 베이스부(10)와, 지지부(20)와, 칩부(30)를 포함한다.
베이스부(10)는 차체에 장착되어 고정되고, 측정 대상물(100)에 근접 배치될 수 있다.
복수개의 지지부(20)는 베이스부(10)에 형성된다. 일예로, 지지부(20)는 베이스부(10)의 상면에 한 쌍이 배치될 수 있다.
칩부(30)는 지지부(20)에 각각 장착되고, 측정 대상물(100)을 감지한다. 일예로, 칩부(30)는 지지부(20)에 끼움 결합되거나, 지지부(20)와 일체로 사출 성형될 수 있다. 칩부(30)는 측정 대상물(100)의 자기장을 감지하여 제어부에 감지신호를 전송할 수 있다.
이때, 각각의 칩부(30)는 측정 대상물(100)에 대한 감지값이 상이하도록 배치된다. 일예로, 측정 대상물(100)이 회전되면서 각각의 칩부(30)가 측정 가능한 위치에 도달하고, 각각의 칩부(30)는 높이와 깊이와 장착 방향 및 각도가 서로 달라 자기장 성분에 따른 신호 처리 계산 방식이 이원화 가능하다. 이로 인해 자기장 변화 및 사용 영역에 따른 정밀도를 높일 수 있다. 특히, 칩부(30)의 위치와 방향에 따라 자기장 성분의 수직 및 수평 방향의 분해값을 다르게 갖도록 함으로써, 외부 교란 여부를 신속하게 판정하고, 보정하여, 상시 정확한 신호를 송출할 수 있다.
칩부(30)는 측정 대상물(100)의 물성 및 거리 등에 따른 자기장 세기에 따라 측정방식이 달라진다. 측정 대상물(100)이 약자성인 경우, 내부적으로 복수 위치에 배치된 칩부(30)를 통해 측정된 신호의 차이를 이용하고 있다. 반면 측정 대상물(100)이 강자성인 경우, 지정 위치에서의 단일 신호를 계측하고 있으나, 칩부(30)의 위치에 따른 측정값이 상이하면 노이즈 인자를 감지하여 보정이 이루어질 수 있다.
이때, 칩부(30)는 지지부(20)의 형상 변경이나 위치 변경을 통해 각각 서로 다른 측정지점에 배치된다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 베이스부와 지지부가 일체로 사출 성형된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 제1칩부와 제2칩부가 x축방향으로 위치차가 나도록 유도하는 지지부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 제1칩부와 제2칩부가 y축방향으로 위치차가 나도록 유도하는 지지부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 제1칩부와 제2칩부가 z축방향으로 위치차가 나도록 유도하는 지지부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 제1칩부와 제2칩부가 자기장 정보를 반대로 측정하도록 유도하는 지지부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2 내지 도 6을 참조하여 베이스부(10)와 지지부(20)가 일체로 사출 성형된 구조를 설명하면 다음과 같다.
베이스부(10)와 지지부(20)는 금형에서 사출 성형되어 일체로 제작된다. 이때, 칩부(30)가 금형에 투입되면 성형 과정에서 칩부(30)가 지지부(20)에 지지되고, 베이스부(10)에 커버된 상태가 되도록 일체로 성형될 수 있다.
제1실시예에 따른 지지부(20)는 제1지지부(51)와 제2지지부(52)를 포함한다. 제1지지부(51)는 베이스부(10)와 일체로 성형되고, 제1칩부(31)가 장착된다. 제2지지부(52)는 베이스부(10)와 일체로 성형되고, 제2칩부(32)가 장착된다.
제1지지부(51)와 제2지지부(52)가 서로 형상이나 위치가 다르게 성형됨으로써, 제1칩부(31)와 제2칩부(32)는 x축방향과, y축방향과, z축방향 중 어느 하나 이상의 위치차가 발생된다.
보다 구체적으로, 제1지지부(51) 및 제1칩부(31)는 베이스부(10)의 중앙부에 배치되고, 제2지지부(52) 및 제2칩부(32)는 베이스부(10)의 우측단부와 제1지지부(51) 사이에 배치된다(도 3 참조). 이러한 x축방향 위치차로 인해, 측정 대상물(100)로부터의 자기장의 세기 변화를 감지하여 신호 크기 또는 계산 방식을 이원화할 수 있다.
그리고, 제1지지부(51) 및 제1칩부(31)는 베이스부(10)의 전방부에 배치되고, 제2지지부(52) 및 제2칩부(32)는 베이스부(10)의 후방부에 배치된다(도 4 참조). 이러한 y축방향 위치차로 인해, 측정 대상물(100)로부터의 자기장의 세기 변화를 감지하여 신호 크기 또는 계산 방식을 이원화할 수 있다.
또한, 제1지지부(51) 보다 제2지지부(52)가 더 두껍게 성형되어, 제1칩부(31) 보다 제2칩부(32)가 더 높게 배치된다(도 5 참조). 이러한 z축방향 위치차로 인해, 측정 대상물(100)로부터의 자기장의 세기 변화를 감지하여 신호 크기 또는 계산 방식을 이원화할 수 있다.
그 외, 제1지지부(51)가 시계반대방향으로 경사각을 형성하고, 제2지지부(52)가 시계방향으로 경사각을 형성하도록 성형되어, 제1칩부(31)와 제2칩부(32)가 서로 반대방향으로 경사를 갖도록 배치된다(도 6 참조). 이러한 경우, y축방향 및 z축방향에 대한 성분 분해가 가능하며, 제1칩부(31)와 제2칩부(32)에 대한 수직 및 수평 성분을 검출하고, 타방향 분해 신호로부터 외부 노이즈 인자를 검출할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 베이스부와 지지부가 조립된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 제1칩부와 제2칩부가 x축방향으로 위치차가 나도록 유도하는 지지부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 제1칩부와 제2칩부가 y축방향으로 위치차가 나도록 유도하는 지지부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 제1칩부와 제2칩부가 z축방향으로 위치차가 나도록 유도하는 지지부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 제1칩부와 제2칩부가 자기장 정보를 반대로 측정하도록 유도하는 지지부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 7 내지 도 11을 참조하여 베이스부(10)와 지지부(20)가 조립된 구조를 설명하면 다음과 같다.
베이스부(10)에는 조립을 위한 베이스홀부(11)가 형성되고, 지지부(20)는 베이스부(10)에 형성된 베이스홀부(11)를 통해 베이스부(10)에 탈부착될 수 있다. 지지부(20)는 베이스부(10)에 후크 조립될 수 있고, 지지부(20)에 칩부(30)가 장착될 수 있다.
제2실시예에 따른 지지부(20)는 제1지지부(61)와 제2지지부(62)를 포함한다. 제1지지부(61)는 베이스부(10)에 탈부착 가능하도록 저면에 후크가 형성되고, 상측에 제1칩부(31)가 장착된다. 제2지지부(62)는 베이스부(10)에 탈부착 가능하도록 저면에 후크가 형성되고, 상측에 제2칩부(32)가 장착된다.
제1지지부(61)와 제2지지부(62)가 서로 형상이 다르거나 위치가 다르게 조립됨으로써, 제1칩부(31)와 제2칩부(32)는 x축방향과, y축방향과, z축방향 중 어느 하나 이상의 위치차가 발생된다.
또한, 제1지지부(61)와 제2지지부(62)는 서로 동일한 형상을 하고, 이들 중 어느 하나 이상과 결합되는 제3지지부(63)가 베이스부(10)에 탈부착될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1칩부(31)가 장착된 제1지지부(61)는 베이스부(10)의 중앙부에 조립되고, 제2칩부(32)가 장착된 제2지지부(62)는 베이스부(10)의 우측단부와 제1지지부(61) 사이에 조립된다(도 8 참조). 이러한 x축방향 위치차로 인해, 측정 대상물(100)로부터의 자기장의 세기 변화를 감지하여 신호 크기 또는 계산 방식을 이원화할 수 있다. 이러한 배치구조는 제1지지부(61)와 제2지지부(62)의 형상이 동일할 수 있다. 그리고, 베이스부(10)에 형성된 복수개의 베이스홀부(11)에 제1지지부(61)와 제2지지부(62)가 선택적으로 조립되어 제1칩부(31)와 제2칩부(32)의 위치차가 발생할 수 있다.
그리고, 제1칩부(31)가 장착된 제1지지부(61)는 베이스부(10)의 전방부에 조립되고, 제2칩부(32)가 장착된 제2지지부(62)는 베이스부(10)의 후방부에 조립된다(도 9 참조). 이러한 y축방향 위치차로 인해, 측정 대상물(100)로부터의 자기장의 세기 변화를 감지하여 신호 크기 또는 계산 방식을 이원화할 수 있다. 이러한 배치 구조는 제1지지부(61)와 제2지지부(62)의 형상이 동일할 수 있다. 그리고, 베이스부(10)에 형성된 복수개의 베이스홀부(11)에 제1지지부(61)와 제2지지부(62)가 선택적으로 조립되어 제1칩부(31)와 제2칩부(32)의 위치차가 발생할 수 있다.
또한, 제1지지부(61) 보다 제2지지부(62)가 더 두껍게 성형되어, 제1칩부(31) 보다 제2칩부(32)가 더 높게 배치된다(도 10 참조). 이러한 z축방향 위치차로 인해, 측정 대상물(100)로부터의 자기장의 세기 변화를 감지하여 신호 크기 또는 계산 방식을 이원화할 수 있다. 이러한 배치구조에서 제1지지부(61)와 제2지지부(62)의 형상이 동일한 경우, 제2지지부(62)에 제3지지부(63)가 추가로 장착되어 두께를 조절할 수 있다. 이러한 제3지지부(63)는 제2지지부(62)와 후크 결합되고, 베이스부(10)에 후크 결합될 수 있다. 제3지지부(63)는 다양한 두께를 갖도록 제작되거나, 동일한 형상으로 제작되어 다수개가 적층될 수 있다.
그 외, 제1지지부(61)가 시계반대방향으로 경사각을 형성하고, 제2지지부(62)가 시계방향으로 경사각을 형성여 베이스부(10)에 조립됨으로써, 제1칩부(31)와 제2칩부(32)가 서로 반대방향으로 경사를 갖도록 배치된다(도 11 참조). 이러한 경우, y축방향 및 z축방향에 대한 성분 분해가 가능하며, 제1칩부(31)와 제2칩부(32)에 대한 수직 및 수평 성분을 검출하고, 타방향 분해 신호로부터 외부 노이즈 인자를 검출할 수 있다. 이러한 배치구조에서 제1지지부(61)와 제2지지부(62)의 형상이 동일한 경우, 제1지지부(61)와 제2지지부(62)에 제3지지부(63)가 각각 추가로 장착되어 경사를 조절할 수 있다. 이러한 제3지지부(63)는 서로 다른 경사각을 갖도록 성형되어 제1지지부(61) 및 제2지지부(62)와 후크 결합되고, 베이스부(10)에 후크 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 휠스피드센서(1)는 베이스부(10)에 형성되는 지지부(20) 각각의 형상 및 위치에 따라 지지부(20)에 각각 장착되는 칩부(30)가 서로 상이한 조건에서 측정 대상물(100)을 측정하므로, 외부 외란에 대하여 다른 조건으로 판단하여 외부 외란에 대한 신속한 감지 및 보정이 실시될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 베이스부 11 : 베이스홀부
20 : 지지부 30 : 칩부
31 : 제1칩부 32 : 제2칩부
51,61 : 제1지지부 52,62 : 제2지지부
63 : 제3지지부

Claims (10)

  1. 베이스부;
    상기 베이스부에 형성되는 복수개의 지지부; 및
    상기 지지부에 각각 장착되고, 측정 대상물을 감지하는 칩부;를 포함하고,
    각각의 상기 칩부는 상기 측정 대상물에 대한 감지값이 상이하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠스피드센서.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부의 형상 변경 또는 위치 변경을 통해 각각의 상기 칩부는 서로 다른 측정지점에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠스피드센서.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스부와, 상기 지지부는 일체로 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠스피드센서.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 지지부는
    상기 베이스부와 일체로 형성되고, 제1칩부가 장착되는 제1지지부; 및
    상기 베이스부와 일체로 형성되고, 제2칩부가 장착되는 제2지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 휠스피드센서.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1칩부와 상기 제2칩부는 x축방향과, y축방향과, z축방향 중 어느 하나 이상의 위치차가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠스피드센서.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 베이스부에 조립되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠스피드센서.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 지지부는
    상기 베이스부에 탈부착 가능하고, 제1칩부가 장착되는 제1지지부; 및
    상기 베이스부에 탈부착 가능하고, 제2칩부가 장착되는 제2지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 휠스피드센서.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제1지지부와 상기 제2지지부의 형상 차이 또는 조립 위치 차이로 인해 상기 제1칩부와 상기 제2칩부는 x축방향과, y축방향과, z축방향 중 어느 하나 이상의 위치차가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠스피드센서.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 지지부는
    상기 제1지지부와 상기 제2지지부 중 어느 하나 이상과 결합되고, 상기 베이스부에 탈부착 가능한 제3지지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 휠스피드 센서.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1지지부와 상기 제2지지부의 형상은 동일하고, 상기 제3지지부에 의해 상기 제1칩부와 상기 제2칩부는 x축방향과, y축방향과, z축방향 중 어느 하나 이상의 위치차가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠스피드센서.
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