(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2013년09월27일
(11) 등록번호 10-1311870
(24) 등록일자 2013년09월17일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B62D 6/00 (2006.01) G01B 11/26 (2006.01)
B62D 6/10 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2012-0084101
(22) 출원일자 2012년07월31일
심사청구일자 2012년07월31일
(56) 선행기술조사문헌
KR1020080075250 A
JP2002193127 A
KR1020090124013 A
JP2009162730 A
(73) 특허권자
한국타이어 주식회사
서울특별시 강남구 테헤란로 133 (역삼동)
(72) 발명자
나정민
대전광역시 유성구 장동 23-1 한국타이어(주) 동
역학연구팀
(74) 대리인
이상목, 강철중, 김윤배
전체 청구항 수 : 총 2 항 심사관 : 원유철
(54) 발명의 명칭 기울기 센서를 이용한 스티어링 휠 각도 측정장치
(57) 요 약
본 발명은 타이어 실차 계측시 차량의 스티어링 휠 각도(Steering wheel angle; SWA)를 측정하는 스티어링 휠 각
도 측정장치에 관한 것으로, 특히 기존 스티어링 휠에 별도 이질감 구조 없이 손쉽게 설치하여 타이어의 성능을
평가하는데 이용되는 스티어링 휠 각도(SWA)를 얻을 수 있는 기울기 센서를 이용한 스티어링 휠 각도 측정장치에
관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 차량의 스티어링 휠(1)의 스티어링 휠 각도(SWA)를 계측하기 위해 측정센서들을 구비하여
이루어진 스티어링 휠 각도 측정장치에 있어서, 상기 스티어링 휠(1)의 상부쪽으로 이 스티어링 휠(1)과 함께 회
동하는 링(2)이 부착되고, 이 링(2)에 등각도로 배치되는 제 1 기울기 센서(3)와 제 2 기울기 센서(4) 및 제 3
기울기 센서(5)들이 부착되어 있으며, 상기 스티어링 휠(1)의 제 1 ~ 3 기울기 센서(3,4,5)들과 이격되어 데쉬보
드(7) 상에 차량의 횡가속도를 보정하는 보정용 기울기 센서(6)가 설치되어 이루어진 구조로 되어 있다.
대 표 도 - 도1
등록특허 10-1311870
- 1 -
특허청구의 범위
청구항 1
차량의 스티어링 휠(1)의 스티어링 휠 각도(SWA)를 계측하기 위해 측정센서들을 구비하여 이루어진 스티어링 휠
각도 측정장치에 있어서,
상기 스티어링 휠(1)의 상부쪽으로 이 스티어링 휠(1)과 함께 회동하는 링(2)이 부착되고, 이 링(2)에 등각도로
배치되는 제 1 기울기 센서(3)와 제 2 기울기 센서(4) 및 제 3 기울기 센서(5)들이 부착되어 있으며, 상기 스티
어링 휠(1)의 제 1 ~ 3 기울기 센서(3,4,5)들과 이격되어 데쉬보드(7) 상에 차량의 횡가속도를 보정하는 보정용
기울기 센서(6)가 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 기울기 센서를 이용한 스티어링 휠 각도 측정장치.
청구항 2
제 1항에 있어서,
상기 제 1 기울기 센서(3)와 제 2 기울기 센서(4) 및 제 3 기울기 센서(5)는 120°의 등각도로 배치되어 이루어
진 것을 특징으로 하는 기울기 센서를 이용한 스티어링 휠 각도 측정장치.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 타이어 실차 계측시 차량의 스티어링 휠 각도(Steering wheel angle; SWA)를 측정하는 스티어링 휠[0001]
각도 측정장치에 관한 것으로, 특히 기존 스티어링 휠에 별도 이질감 구조 없이 손쉽게 설치하여 타이어의 성능
을 평가하는데 이용되는 스티어링 휠 각도(SWA)를 얻을 수 있는 기울기 센서를 이용한 스티어링 휠 각도 측정장
치에 관한 것이다.
배 경 기 술
일반적으로 차량이나 타이어 개발에 있어서 실차 계측평가는 타이어의 성능을 평가하는데 가장 기본적이면서 중[0002]
요한 평가방법 중 하나이다.
이러한 실차 계측평가는 실차 계측평가를 정량적으로 계측하여 차량 또는 타이어 개발방향을 보다 정확하게 제[0003]
시할 수 있는 자료로 활용된다.
따라서 상기와 같은 실차 계측평가를 수행하기 위해서 차량의 모션(Motion)이나 타이어의 거동을 측정하기 이한[0004]
여러 가지 센서나 계측기가 필요한 실정이었다.
그러나 실차 계측평가에 필수적인 조건변수(Parameter)인 스티어링 휠 각도(SWA)의 종래 계측장치는 차량의 스[0005]
티어링 휠 위에 별도로 설치하거나 이 스티어링 휠의 아래쪽에 설치함에 따라 설치 후, 운전 평가자의 운전시
이질감을 유발해서 운전 평가자가 이를 기피하는 문제가 있어 실차 계측평가의 결과분석에 스티어링 휠 각도
(SWA)를 활용하지 못한 경우가 발생할 수도 있었다.
발명의 내용
해결하려는 과제
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 스티어링 휠에 스티어링 휠 각도를 측정할[0006]
수 있는 간단한 구조를 갖추어 운전 평가자의 거부감 없이 간편하게 실차 계측평가의 스티어링 휠 각도의 계측
값을 얻을 수 있도록 이루어진 기울기 센서를 이용한 스티어링 휠 각도 측정장치를 제공함에 그 목적이 있다.
과제의 해결 수단
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량 스티어링 휠의 스티어링 휠 각도 계측을 위해 측정센서들을[0007]
구비하여 이루어진 스티어링 휠 각도 측정장치에 있어서, 상기 스티어링 휠에 측정범위가 120°의 등각도로 배
등록특허 10-1311870
- 2 -
치되는 제 1 기울기 센서와 제 2 기울기 센서 및 제 3 기울기 센서를 부착 설치하고 차량의 횡가속도를 보정하
기 위한 보정용 기울기 센서를 상기 스티어링 휠의 기울기 센서들과 이격되어 데쉬보드에 장착한 구조로 이루어
져 있다.
발명의 효과
이러한 본 발명에 따른 기울기 센서를 이용한 스티어링 휠 각도 측정장치는 스티어링 휠 위에 간단한 구조로 설[0008]
치하여 운전 평가자의 이질감 거부를 유발하지 않고 스티어링 휠 각도를 간편하게 계측할 수 있기에 실차 계측
평가에 도움을 줄 수 있는 효과를 갖는다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 기울기 센서를 이용한 스티어링 휠 각도 측정장치의 구성도,[0009]
도 2는 본 발명에서 스티어링 휠 각도(Steering wheel angle; SWA)의 오차를 보정 계산하는 다이어그램,
도 3 (A), (B), (C)는 본 발명에 따른 스티어링 휠의 틸팅(Tilting) 각도 영역 상태를 보여주는 도면들로서,
(A)는 -60° ~ 60° 회전영역, (B)는 60° ~ 180°회전영역, (C)는 180° ~ 300° 회전각도 영역상태를 보여주
고 있는 도면들,
도 4는 본 발명에 의하여 차량의 스티어링 휠 각도 값을 계측하여 실제상황과 비교한 그래프이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거 상세히 설명한다.[0010]
도 1은 본 발명에 따른 기울기 센서들이 차량의 스티어링 휠에 설치되고 데쉬보드에 보정용 기울기 센서를 구비[0011]
한 본 발명의 개략 구성도를 보여주는 도면으로서, 본 발명은 타이어 개발에 있어서 타이어의 성능을 평가하는
실차 계측평가 중의 하나인 스티어링 휠 각도(SWA)를 계측하는 계측장치이다.
본 발명은 도면에 도시된 바와 같이 차량의 스티어링 휠(1)의 스티어링 휠 각도(SWA)를 계측하기 위해 측정센서[0012]
들을 구비하여 이루어진 스티어링 휠 각도 측정장치에 있어서, 상기 스티어링 휠(1)의 상부쪽으로 이 스티어링
휠(1)과 함께 회동하는 링(2)이 부착되고, 이 링(2)에 등각도로 배치되는 제 1 기울기 센서(3)와 제 2 기울기
센서(4) 및 제 3 기울기 센서(5)들이 부착되어 있으며, 상기 스티어링 휠(1)의 제 1 ~ 3 기울기 센서(3,4,5)들
과 이격되어 데쉬보드(7) 상에 차량의 횡가속도를 보정하는 보정용 기울기 센서(6)가 설치되어 이루어진 구조로
되어 있다.
이 같은 본 발명은 스티어링 휠(1)의 스티어링 휠 각도(SWA)를 구하기 위하여 120° 각도범위를 측정할 수 있는[0013]
제 1 ~ 제 3 기울기 센서(3,4,5)들을 이용하게 되는바, 예를 들어 도 3 (A)와 같이 정위치의 스티어링 휠(1)이
회전을 하면 이 스티어링 휠(1)에 부착된 제 1 기울기 센서(3)의 값이 변화하게 된다. 즉 스티어링 조작에 의한
차량 선회시 횡가속도가 발생되는데, 이러한 횡가속도는 기울기 센서들에 영향을 끼치어 스티어링 각도에 오차
를 발생시킨다.
따라서 본 발명에서는 차체의 데쉬보드(7)에 설치된 보정용 기울기 센서(6)에 의해 횡가속도에 발생된 스티어링[0014]
각도 오차를 보정할 수 있다.
이는 횡가속도에 의해 발생된 각도를 보정용 기울기 센서(6)에서 측정하고, 이 각도를 스티어링 휠(1)에 부착된[0015]
제 1 ~ 제 3 기울기 센서(3,4,5)에서 측정한 각도를 보정하면, 횡가속도로 인한 각도 오차를 보정할 수 있도록
되어 있다.
즉, 본 발명에서는 120° 각도를 측정할 수 있는 3개의 기울기 센서를 사용하였기에 360° 각도 전 영역에서의[0016]
스티어링 휠(1)의 각도를 구할 수 있으며, 도 2의 다이어그램에서는 이를 계산하는 방식이 도시되어 있다.
한편, 도 3 (A)에서 보듯이 제 1 기울기 센서(3)는 스티어링 휠(1)의 조향각도가 -60° ~ 60° 각도 영역 내에[0017]
사용되고, 도 3 (B)에서는 제 2 기울기 센서(4)는 스티어링 휠(1)의 조향각도가 60° ~ 180° 각도 영역 내에서
사용되며, 도 3 (C)에서와 같이 제 3 기울기 센서(5)는 스티어링 휠(1)의 조향각도가 180° ~ 300° 각도 영역
내에 사용되는데, 상기 스티어링 휠(1)의 조향각도가 60° 영역까지는 제 1 기울기 센서(3)에서 측정된 신호로
각도를 계산하다가 조향각도가 60°를 넘어가면 제 2 기울기 센서(4)에서 측정된 신호로 각도를 계산한다.
그리고 상기 스티어링 휠(1)의 조향각도가 180°를 넘어가면 제 3 기울기 센서(5)에서 측정된 신호를 이용하여[0018]
등록특허 10-1311870
- 3 -
각도를 계산한다.
이러한 방식으로 연속하여 스티어링 휠(1)의 조향각도를 측정하면 일반적인 조향의 회전영역인 -540° ~ 540°[0019]
까지의 스티어링 각도를 측정할 수 있다.
그리고 본 발명은 차량의 스티어링 휠(1) 위에 차량의 한 부분으로 기울기 센서들을 부착하여 간단히 설치할 수[0020]
있기에 운전 평가자의 아무런 영향을 끼치지 않고 편리하게 스티어링 휠 각도를 측정할 수 있으며, 도 4는 본
발명에 의해 실제 실차 조향각도와 본 발명의 기울기 센서들을 이용한 조향각도의 값을 측정한 결과
그래프로서, 양자의 차이가 거의 없음을 알 수 있다.
부호의 설명
1 : 스티어링 휠(Steering wheel), 2 : 링(Ring),[0021]
3 ~ 5 : 기울기 센서, 6 : 보정용 기울기 센서,
7 : 데쉬보드.
도면
도면1
도면2
등록특허 10-1311870
- 4 -
도면3
도면4
등록특허 10-1311870
- 5 -

+ Recent posts

티스토리툴바