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KR102424245B1 - Opening and closing detection apparatus using hall sensor - Google Patents

Opening and closing detection apparatus using hall sensor Download PDF

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Publication number
KR102424245B1
KR102424245B1 KR1020200136050A KR20200136050A KR102424245B1 KR 102424245 B1 KR102424245 B1 KR 102424245B1 KR 1020200136050 A KR1020200136050 A KR 1020200136050A KR 20200136050 A KR20200136050 A KR 20200136050A KR 102424245 B1 KR102424245 B1 KR 102424245B1
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KR
South Korea
Prior art keywords
flap
hall
output
opening
constant current
Prior art date
Application number
KR1020200136050A
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Korean (ko)
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KR20220052101A (en
Inventor
홍승률
염대현
최성헌
Original Assignee
주식회사 두원전자
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Publication date
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Abstract

본 발명은 홀 센서를 이용한 개폐 감지 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 플랩을 개폐하는 구동축 상에 고정 설치되고, 상기 구동축의 회전 시 플랩의 개방 위치와 폐쇄 위치를 왕복하게 되는 자석과, 상기 구동축이 회동하는 프레임 상에 설치되되 상기 플랩의 개방 위치와 대응하는 지점에 설치되어 상기 플랩의 개방 시 상기 자석과 마주하게 되어 로우 레벨의 정전류를 출력하는 네거티브(negative) 타입의 제1 홀 스위치와, 상기 프레임 상에 설치되되 상기 플랩의 폐쇄 위치와 대응하는 지점에 설치되어 상기 플랩의 폐쇄 시 상기 자석과 마주하게 되어 하이 레벨의 정전류를 출력하는 파지티브(positive) 타입의 제2 홀 스위치, 및 상기 제1 및 제2 홀 스위치에서 출력된 전류 값을 이용하여 상기 플랩의 개폐 상태를 판별하는 제어 유닛을 포함하는 홀 센서를 이용한 개폐 감지 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 플랩의 구동축에 설치된 단일의 자석과 플랩의 개방 및 폐쇄 지점에 대응 설치된 한 쌍의 홀 스위치를 이용하여 플랩의 개폐 상태를 정확하게 검출할 수 있다.The present invention relates to an open/close sensing device using a hall sensor. According to the present invention, a magnet fixedly installed on a drive shaft for opening and closing a flap and reciprocating between an open position and a closed position of the flap when the drive shaft rotates, and a frame on which the drive shaft rotates, doedoe installed in the open position of the flap A first hall switch of a negative type installed at a point corresponding to and facing the magnet when the flap is opened and outputting a low-level constant current, and installed on the frame corresponding to the closed position of the flap A second Hall switch of a positive type that is installed at a point where it faces the magnet when the flap is closed and outputs a high-level constant current, and the current values output from the first and second Hall switches It provides an opening/closing detection device using a hall sensor including a control unit for determining the open/closed state of the flap using the hall sensor.
According to the present invention, it is possible to accurately detect the open/closed state of the flap using a single magnet installed on the drive shaft of the flap and a pair of Hall switches installed corresponding to the opening and closing points of the flap.

Description

홀 센서를 이용한 개폐 감지 장치{Opening and closing detection apparatus using hall sensor}Opening and closing detection apparatus using hall sensor

본 발명은 홀 센서를 이용한 개폐 감지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단일의 자석과 한 쌍의 홀 스위치를 이용하여 플랩의 개폐 상태를 안정적으로 검출할 수 있는 홀 센서를 이용한 개폐 감지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an opening/closing sensing device using a Hall sensor, and more particularly, to an opening/closing sensing device using a hall sensor capable of stably detecting the open/closed state of a flap using a single magnet and a pair of hall switches will be.

차량의 공기 흐름을 개폐하는 플랩은 구동부에 의해 회전 구동하는 구조를 가지며 플랩의 개폐 상태 감시를 위하여 포지션 센서가 적용되고 있다.The flap for opening and closing the air flow of the vehicle has a structure driven by rotation by a driving unit, and a position sensor is applied to monitor the opening and closing state of the flap.

일반적으로 포지션 센서로는 저항막이나 전극 센서를 사용하거나 또는 자력의 크기 또는 자력의 유무에 반응하는 홀 센서를 사용하며 이를 기반으로 플랩의 닫힘 위치, 열림 위치, 그 닫힘과 열림 사이의 중간 위치를 탐지하게 된다.In general, a resistance film or electrode sensor is used as a position sensor, or a Hall sensor that responds to the magnitude of magnetic force or the presence or absence of magnetic force is used. will detect

그런데 저항막 또는 전극 센서의 경우 이물질 및 전극 마모에 따른 오동작 발생의 우려가 있고 측정 위치 별로 와이어를 필요로 하며, 홀 센서의 경우 최소한 한 쌍의 자석을 필요로 하고 원 포인트의 감지만 가능한 단점이 있다.However, in the case of a resistance film or electrode sensor, there is a risk of malfunction due to foreign substances and electrode abrasion, and a wire is required for each measurement location. have.

본 발명의 배경이 되는 기술은 한국등록특허 제10-1790055호(2017.10.25 공고)에 개시되어 있다.The technology that is the background of the present invention is disclosed in Korean Patent No. 10-1790055 (2017.10.25 announcement).

본 발명은 단일의 자석과 한 쌍의 홀 스위치를 기반으로 플랩의 개폐 상태를 정확하게 검출할 수 있는 홀 센서를 이용한 개폐 감지 장치를 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an open/close detection device using a hall sensor capable of accurately detecting the open/closed state of a flap based on a single magnet and a pair of hall switches.

본 발명은, 플랩을 개폐하는 구동축 상에 고정 설치되고, 상기 구동축의 회전 시 플랩의 개방 위치와 폐쇄 위치를 왕복하게 되는 자석과, 상기 구동축이 회동하는 프레임 상에 설치되되 상기 플랩의 개방 위치와 대응하는 지점에 설치되어 상기 플랩의 개방 시 상기 자석과 마주하게 되어 로우 레벨의 정전류를 출력하는 네거티브(negative) 타입의 제1 홀 스위치와, 상기 프레임 상에 설치되되 상기 플랩의 폐쇄 위치와 대응하는 지점에 설치되어 상기 플랩의 폐쇄 시 상기 자석과 마주하게 되어 하이 레벨의 정전류를 출력하는 파지티브(positive) 타입의 제2 홀 스위치, 및 상기 제1 및 제2 홀 스위치에서 출력된 전류 값을 이용하여 상기 플랩의 개폐 상태를 판별하는 제어 유닛을 포함하는 홀 센서를 이용한 개폐 감지 장치를 제공한다.The present invention is a magnet that is fixedly installed on a drive shaft for opening and closing a flap and reciprocates between an open position and a closed position of the flap when the drive shaft rotates, and a magnet installed on a frame on which the drive shaft rotates, the open position of the flap and A negative-type first Hall switch installed at a corresponding point to face the magnet when the flap is opened and outputting a low-level constant current, and installed on the frame corresponding to the closed position of the flap A positive type second Hall switch installed at a point to face the magnet when the flap is closed to output a high-level constant current, and current values output from the first and second Hall switches To provide an open/close detection device using a hall sensor including a control unit for determining the open/closed state of the flap.

또한, 상기 제1 홀 스위치는, 제1 임계치 이하의 자력 감지 시 하이 레벨의 정전류를 출력하고 상기 제1 임계치보다 큰 제2 임계치 이상의 자력 감지 시 로우 레벨의 정전류를 출력하도록 동작할 수 있다.Also, the first Hall switch may be operable to output a high level constant current when a magnetic force equal to or less than a first threshold is detected, and to output a low level constant current when a magnetic force greater than or equal to a second threshold greater than the first threshold is detected.

또한, 상기 제2 홀 스위치는, 상기 제1 임계치 이하의 자력 감지 시 로우 레벨의 정전류를 출력하고 상기 제2 임계치 이상의 자력 감지 시 하이 레벨의 정전류를 출력하도록 동작할 수 있다.In addition, the second Hall switch may be operable to output a low-level constant current when detecting a magnetic force equal to or less than the first threshold value and output a high-level constant current when detecting a magnetic force greater than or equal to the second threshold value.

또한, 상기 홀 센서를 이용한 개폐 감지 장치는, 상기 제1 및 제2 홀 스위치의 전원 단자와 전원공급부 사이를 연결하고, 상기 전원 공급부로부터 입력된 전원을 상기 제1 및 제2 홀 스위치로 공급하는 전원 라인, 및 상기 제1 및 제2 홀 스위치의 출력 단자와 상기 제어 유닛 사이를 연결하고, 상기 출력 단자에서 출력되는 전류 값에 대응한 전압 측정이 이루어지는 측정 라인을 더 포함할 수 있다.In addition, the opening/closing detection device using the Hall sensor connects between the power terminal and the power supply of the first and second Hall switches, and supplies the power input from the power supply to the first and second Hall switches. It may further include a power line and a measurement line connecting between the output terminals of the first and second Hall switches and the control unit, and measuring a voltage corresponding to a current value output from the output terminal.

또한, 상기 제어 유닛은, 상기 측정 라인에 연결된 로드 저항의 양단에서 측정한 전압을 기반으로 상기 플랩의 개폐 상태를 판별할 수 있다.Also, the control unit may determine the open/closed state of the flap based on voltages measured at both ends of the load resistor connected to the measurement line.

또한, 상기 플랩은 차량 전면의 송풍 개폐를 위한 플랩일 수 있다.In addition, the flap may be a flap for opening and closing the front of the vehicle.

본 발명에 따르면, 플랩의 구동축에 설치된 단일의 자석과 플랩의 개방 및 폐쇄 지점에 대응 설치된 한 쌍의 홀 스위치를 이용하여 플랩의 개폐 상태를 정확하게 검출할 수 있다.According to the present invention, it is possible to accurately detect the open/closed state of the flap by using a single magnet installed on the drive shaft of the flap and a pair of Hall switches installed corresponding to the opening and closing points of the flap.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 홀 센서를 이용한 개폐 감지 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 플랩의 개폐 동작 상태를 설명한 도면이다.
도 3은 도 1에 적용된 두 타입의 홀 스위치의 구동 원리를 설명한 도면이다.
도 4는 도 1에서 홀 스위치와 제어 유닛 간 적용되는 2-와이어 운용 구조를 설명한 도면이다.
도 5는 플랩의 개폐 위치에 따른 측정 전압 패턴을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of an open/close detection device using a hall sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view illustrating an opening/closing operation state of the flap according to FIG. 1 .
FIG. 3 is a view for explaining the driving principle of the two types of Hall switches applied to FIG. 1 .
FIG. 4 is a diagram illustrating a two-wire operation structure applied between the hall switch and the control unit in FIG. 1 .
5 is a view showing a measurement voltage pattern according to the opening and closing position of the flap.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Then, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "electrically connected" with another element interposed therebetween. . Also, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 홀 센서를 이용한 개폐 감지 장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 따른 플랩의 개폐 동작 상태를 설명한 도면이다.1 is a view showing the configuration of an opening/closing detection device using a hall sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view explaining an opening/closing operation state of the flap according to FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 홀 센서를 이용한 개폐 감지 장치(100)는 자석(110), 제1 홀 스위치(120), 제2 홀 스위치(130) 및 제어 유닛(140)을 포함한다.1 and 2 , the opening/closing detection device 100 using a Hall sensor according to an embodiment of the present invention includes a magnet 110 , a first Hall switch 120 , a second Hall switch 130 , and a control unit. (140).

자석(110)은 플랩(Flap)을 개폐하는 구동축(10) 상에 고정 설치되고, 구동축(10)의 회전 시 플랩의 개방(열림) 위치와 폐쇄(닫힘) 위치를 왕복하게 된다. 여기서 플랩의 개방 위치는 두 개의 점선 중 수직 방향의 점선에 해당하고 폐쇄 위치는 수평 방향의 점선 부분에 해당한다. The magnet 110 is fixedly installed on the drive shaft 10 that opens and closes the flap, and when the drive shaft 10 rotates, the flap reciprocates between an open (open) position and a closed (closed) position. Here, the open position of the flap corresponds to the dotted line in the vertical direction among the two dotted lines, and the closed position corresponds to the dotted line in the horizontal direction.

도 1의 경우 플랩의 개방 위치에 자석(110)이 위치하고 있는 모습을 나타내고 있다. 도시하지 않았으나 플랩은 구동축(10)에 연결된 상태에서 구동축(10)의 회전에 따라 개방 또는 폐쇄 상태가 된다. In the case of FIG. 1, the magnet 110 is positioned at the open position of the flap. Although not shown, the flap is opened or closed according to the rotation of the drive shaft 10 in a state connected to the drive shaft 10 .

본 발명의 실시예는 차량 전면에 설치되어 동작하는 송풍 개폐를 위한 플랩을 대표 예시로 한다. 물론 본 발명이 반드시 이에 한정되지 않으며 보다 다양한 분야의 구조에 적용될 수 있다.In the embodiment of the present invention, a flap for opening and closing the blower installed and operated on the front of the vehicle is a representative example. Of course, the present invention is not necessarily limited thereto and may be applied to structures in various fields.

구동축(10)은 프레임(20)에 회동 가능하게 결합되어 프레임(20)을 기준으로 시계 및 반시계 방향으로 회전이 가능하다. 구동축(10)은 프레임(20)에 의해 지지될 수 있으며 프레임(20)은 차량 내부에 공조와 관련된 틀, 일부 구조물, 지지체 등에 해당할 수 있다. The drive shaft 10 is rotatably coupled to the frame 20 so as to be rotated clockwise and counterclockwise with respect to the frame 20 . The drive shaft 10 may be supported by the frame 20 , and the frame 20 may correspond to a frame, some structures, supports, etc. related to air conditioning inside the vehicle.

제1 홀 스위치(120) 및 제2 홀 스위치(130)는 프레임(20) 상에 각각 설치된다. The first Hall switch 120 and the second Hall switch 130 are respectively installed on the frame 20 .

도 1과 같이, 제1 홀 스위치(120)는 구동축(10)이 회동하는 프레임(20) 상에 설치되되 플랩의 개방 위치와 대응하는 지점에 설치되고, 제2 홀 스위치(130)는 프레임(20) 상에 설치되되 플랩의 폐쇄 위치와 대응하는 지점에 설치된다. 1, the first hall switch 120 is installed on the frame 20 on which the drive shaft 10 rotates, and is installed at a point corresponding to the open position of the flap, and the second hall switch 130 is installed on the frame ( 20) but installed at a point corresponding to the closed position of the flap.

여기서, 제1 홀 스위치(120)는 네거티브(Negative) 타입의 홀 스위치로 일정 크기 이상의 자력 감지 시에 로우(Low) 레벨의 정전류를 출력한다. 반대로 제2 홀 스위치(130)는 파지티브(Positive) 타입의 홀 스위치로 일정 크기 이상의 자력 감지 시에 하이(High) 레벨의 정전류를 출력한다.Here, the first Hall switch 120 is a negative-type Hall switch and outputs a low level constant current when a magnetic force of a predetermined magnitude or greater is sensed. Conversely, the second Hall switch 130 is a positive type Hall switch and outputs a high level constant current when a magnetic force of a certain size or more is detected.

이에 따라, 구동축(10)의 회전에 의해 도 2의 (a)와 같이 플랩이 개방(Open)되면 제1 홀 스위치(120)가 자석(110)과 마주하게 되면서 자력 크기에 반응하여 로우 레벨의 정전류를 출력한다. 또한, 도 2의 (b)와 같이 플랩이 다시 폐쇄(Close)되면 제2 홀 스위치(130)가 자석(110)과 마주하게 되면서 자력 크기에 반응하여 하이 레벨의 정전류를 출력한다. Accordingly, when the flap is opened as shown in (a) of FIG. 2 by the rotation of the driving shaft 10, the first Hall switch 120 faces the magnet 110 and responds to the magnitude of the magnetic force. Outputs a constant current. In addition, when the flap is closed again as shown in (b) of FIG. 2 , the second Hall switch 130 faces the magnet 110 and outputs a high-level constant current in response to the magnitude of the magnetic force.

이처럼 본 발명의 실시예는 구동축(10)에 단일의 자석(110)을 설치하고 자석(110)의 회전 반경 중에서 Open 위치와 Close 위치와 대응하는 지점에 서로 다른 두 가지 타입의 홀 스위치(120,130)를 설치한 구조를 기반으로 플랩의 개폐를 감지한다.As such, in the embodiment of the present invention, a single magnet 110 is installed on the drive shaft 10, and two different types of Hall switches 120 and 130 are located at points corresponding to the open and closed positions among the rotation radii of the magnet 110. It detects the opening and closing of the flap based on the structure in which it is installed.

도 3은 도 1에 적용된 두 타입의 홀 스위치의 구동 원리를 설명한 도면이다. 도 3의 (a) 및 (b)는 파지티브 타입 및 네거티브 타입의 홀 스위치의 구동 원리를 각각 나타낸다. 가로축은 홀 스위치에서 감지되는 자력 크기에 대응한 자속 밀도(Flux Density)이고, 세로축은 출력 전류 레벨을 나타낸다.FIG. 3 is a view for explaining the driving principle of the two types of Hall switches applied to FIG. 1 . 3 (a) and (b) show the driving principle of the positive type and negative type Hall switch, respectively. The horizontal axis represents the flux density corresponding to the magnitude of the magnetic force sensed by the Hall switch, and the vertical axis represents the output current level.

도 3의 (a)와 같이, 파지티브 타입의 제2 홀 스위치(130)는 제1 임계치(BRP) 이하의 자력 감지 시 로우 레벨의 정전류를 출력하고 그 보다 높은 제2 임계치(BOP) 이상의 자력 감지 시 하이 레벨의 정전류를 출력하도록 동작한다. 반대로, 도 3의 (b)와 같이, 네거티브 타입의 제1 홀 스위치(120)의 경우 제1 임계치(BRP) 이하의 자력 감지 시 하이 레벨의 정전류를 출력하고 제2 임계치(BOP) 이상의 자력 감지 시 로우 레벨의 정전류를 출력하도록 동작한다.As shown in (a) of Figure 3, the positive-type second Hall switch 130 outputs a low-level constant current when the magnetic force is detected below the first threshold (B RP ) and a second threshold (B OP ) higher than that When abnormal magnetic force is detected, it operates to output a high-level constant current. Conversely, as shown in (b) of FIG. 3 , in the case of the negative-type first Hall switch 120 , a high-level constant current is output when a magnetic force of less than the first threshold (B RP ) is detected, and a second threshold (B OP ) or higher When magnetic force is detected, it operates to output a low-level constant current.

이와 같이, 본 발명의 실시예는 정전류 출력 Hall Switch IC 중 Positive 반응과 Negative 반응 IC를 측정이 필요한 위치(개방 및 폐쇄 위치)에 각각 배치한 구조를 가진다.As such, the embodiment of the present invention has a structure in which positive reaction and negative reaction ICs among the constant current output Hall Switch ICs are respectively arranged at positions (open and closed positions) that require measurement.

제어 유닛(140)은 제1 및 제2 홀 스위치(120,130)에서 출력된 전류 값을 이용하여 플랩의 개폐 상태를 판별한다. 즉, 로우 레벨 출력일 때는 플랩의 개방 상태로 판단하고 하이 레벨 출력일 때는 플랩의 폐쇄 상태로 판단할 수 있다. The control unit 140 determines the open/close state of the flap using the current values output from the first and second Hall switches 120 and 130 . That is, in the case of a low level output, it may be determined as the open state of the flap, and in the case of a high level output, it may be determined as the closed state of the flap.

여기서, 제어 유닛(140)은 통상의 MCU(Main Control Unit)에 해당할 수도 있고 MCU에 연결되어 통신하는 별도의 제어 장치에 해당할 수도 있다.Here, the control unit 140 may correspond to a general MCU (Main Control Unit) or a separate control device connected to and communicating with the MCU.

이와 같이 본 발명의 경우 단일의 자석을 이용하여 플랩의 Open 위치와 Close 위치를 왕복하게 하고, 자력이 있을 경우 파지티브 반응을 내는 센서 및 네거티브 반응을 내는 센서를 동시에 사용하여 플랩의 개폐를 정확히 확인 가능하게 한다.As such, in the case of the present invention, a single magnet is used to reciprocate the open and closed positions of the flap, and when there is a magnetic force, a sensor that generates a positive response and a sensor that generates a negative response are used at the same time to accurately check the opening and closing of the flap make it possible

이러한 본 발명의 실시예의 경우 제어 유닛(140)과 홀 스위치(120,130) 간 2-와이어(2-wire) 운용 구조를 가진다.In the case of this embodiment of the present invention, it has a 2-wire operation structure between the control unit 140 and the hall switches 120 and 130 .

도 4는 도 1에서 홀 스위치와 제어 유닛 간 적용되는 2-와이어 운용 구조를 설명한 도면이다. 도 4와 같이, 본 발명의 실시예는 전원 라인(150)과 측정 라인(160)을 포함한 2 wire 구조를 기반으로 운용 가능하다. FIG. 4 is a diagram illustrating a two-wire operation structure applied between the hall switch and the control unit in FIG. 1 . As shown in FIG. 4 , the embodiment of the present invention can be operated based on a two-wire structure including a power line 150 and a measurement line 160 .

전원 라인(150)은 제1 및 제2 홀 스위치(120,130)의 전원 단자와 전원공급부(생략) 사이를 연결하며 전원 공급부로부터 입력된 전원을 제1 및 제2 홀 스위치로 공급한다. 측정 라인(160)은 제1 및 제2 홀 스위치(120,130)의 출력 단자와 제어 유닛(140) 사이를 연결하며 출력 단자에서 출력되는 전류 값에 대응한 전압 측정이 이루어진다. The power line 150 connects between the power terminals of the first and second Hall switches 120 and 130 and a power supply unit (omitted), and supplies power input from the power supply unit to the first and second Hall switches. The measurement line 160 connects between the output terminals of the first and second Hall switches 120 and 130 and the control unit 140 , and a voltage corresponding to a current value output from the output terminal is measured.

이때, 두 홀 스위치(120,130) 간에 입력과 출력이 각각 쇼트되며, 입력 쪽 라인(150)을 통하여 전원이 인가되고 이와 동시에 출력 쪽 라인(160)에서 전압 측정이 이루어지도록 로드 저항(R_load)이 부가된 것을 알 수 있다. 즉, 제어 유닛(140)는 측정 라인(160)에 연결된 로드 저항(R_load)의 양단에서 측정되는 전압 크기를 기반으로 플랩의 개폐 상태를 판별할 수 있다. At this time, the input and output are short-circuited between the two Hall switches 120 and 130, respectively, and power is applied through the input line 150, and at the same time, a load resistance R_load is added so that a voltage measurement is performed on the output line 160 at the same time. it can be seen that That is, the control unit 140 may determine the open/closed state of the flap based on the voltage level measured at both ends of the load resistor R_load connected to the measurement line 160 .

도 5는 플랩의 개폐 위치에 따른 측정 전압 패턴을 나타낸 도면이다. 5 is a view showing a measurement voltage pattern according to the opening and closing position of the flap.

도 5에 나타낸 것과 같이, 로드 저항(R_load)에서 측정되는 전압은 자석(110)의 위치에 따라 계단 형식으로 나타난다. 측정 전압은 출력 전류에 비례하므로 플랩이 오픈된 경우 로우 레벨의 전압 출력으로 나타나고 클로우즈 상태의 경우 하이 레벨의 전압 출력으로 나타난다. As shown in FIG. 5 , the voltage measured at the load resistance R_load appears in a step form according to the position of the magnet 110 . Since the measured voltage is proportional to the output current, it appears as a low-level voltage output when the flap is open, and as a high-level voltage output when the flap is closed.

하이 레벨의 정전류 출력에 대응하여 로드 저항(R_load)에서 높은 레벨의 전압이 관측되므로 제어 유닛(140)은 이를 기반으로 플랩이 개방된 상태임을 알 수 있고, 로우 레벨의 정전류 출력에 대응하여 로드 저항(R_load)에서 낮은 레벨의 전압이 관측되므로 제어 유닛(140)은 이를 통해 플랩이 폐쇄된 상태임을 알 수 있다. 두 레벨 사이에서 관측된 중간 레벨의 전압은 자석이 개방 위치와 폐쇄 위치 간을 이동하는 중에 측정되는 중간 값으로, 중간 레벨의 전압이 관측되면 개방과 폐쇄 위치 사이의 중간 위치에 해당함을 알 수 있다. Since a high level voltage is observed in the load resistor R_load in response to the high level constant current output, the control unit 140 can know that the flap is in an open state based on this, and the load resistor corresponds to the low level constant current output Since a low level voltage is observed at (R_load), the control unit 140 can know that the flap is in a closed state. The voltage of the intermediate level observed between the two levels is the intermediate value measured while the magnet is moving between the open and closed positions. .

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 제어 유닛(140)은 출력 전압의 변화에 따라 플랩의 현재 위치가 개방 위치인지 폐쇄 위치인지 여부를 정확하게 확인할 수 있다. As described above, the control unit 140 according to the embodiment of the present invention may accurately determine whether the current position of the flap is an open position or a closed position according to a change in the output voltage.

이상과 같이, 본 발명에서 제안한 홀 센서를 이용한 개폐 감지 장치에 의하면, 플랩의 구동축에 설치된 단일의 자석과 플랩의 개방 및 폐쇄 지점에 대응 설치된 한 쌍의 홀 스위치 만으로도 플랩의 개폐 상태를 정확하고 안정적으로 검출할 수 있다.As described above, according to the opening/closing detection device using the hall sensor proposed in the present invention, only a single magnet installed on the drive shaft of the flap and a pair of Hall switches installed corresponding to the opening and closing points of the flap accurately and stably determine the opening/closing state of the flap can be detected with

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is only exemplary, those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10: 구동축 20: 프레임
100: 개폐 감지 장치 110: 자석
120: 제1 홀 스위치 130: 제2 홀 스위치
140: 제어 유닛 150: 전원 라인
160: 측정 라인10: drive shaft 20: frame
100: open/close detection device 110: magnet
120: first hall switch 130: second hall switch
140: control unit 150: power line
160: measuring line

Claims (6)

플랩을 개폐하는 구동축 상에 고정 설치되고, 상기 구동축의 회전 시 플랩의 개방 위치와 폐쇄 위치를 왕복하게 되는 자석;
상기 구동축이 회동하는 프레임 상에 설치되되 상기 플랩의 개방 위치와 대응하는 지점에 설치되어 상기 플랩의 개방 시 상기 자석과 마주하게 되어 로우 레벨의 정전류를 출력하는 네거티브(negative) 타입의 제1 홀 스위치;
상기 프레임 상에 설치되되 상기 플랩의 폐쇄 위치와 대응하는 지점에 설치되어 상기 플랩의 폐쇄 시 상기 자석과 마주하게 되어 하이 레벨의 정전류를 출력하는 파지티브(positive) 타입의 제2 홀 스위치; 및
상기 제1 및 제2 홀 스위치에서 출력된 전류 값을 이용하여 상기 플랩의 개폐 상태를 판별하는 제어 유닛을 포함하는 홀 센서를 이용한 개폐 감지 장치.a magnet fixedly installed on a drive shaft that opens and closes the flap, and reciprocates between an open position and a closed position of the flap when the drive shaft rotates;
A negative-type first Hall switch installed on a frame on which the drive shaft rotates and is installed at a point corresponding to an open position of the flap to face the magnet when the flap is opened to output a low-level constant current ;
a second Hall switch of a positive type installed on the frame and installed at a point corresponding to the closing position of the flap to face the magnet when the flap is closed to output a high-level constant current; and
and a control unit configured to determine an open/closed state of the flap by using the current value output from the first and second Hall switches. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 홀 스위치는,
제1 임계치 이하의 자력 감지 시 하이 레벨의 정전류를 출력하고 상기 제1 임계치보다 큰 제2 임계치 이상의 자력 감지 시 로우 레벨의 정전류를 출력하도록 동작하는 홀 센서를 이용한 개폐 감지 장치.The method according to claim 1,
The first hall switch,
An opening/closing detection device using a Hall sensor operable to output a high-level constant current when detecting a magnetic force equal to or less than a first threshold and output a low-level constant current when detecting a magnetic force greater than or equal to a second threshold greater than the first threshold. 청구항 2에 있어서,
상기 제2 홀 스위치는,
상기 제1 임계치 이하의 자력 감지 시 로우 레벨의 정전류를 출력하고 상기 제2 임계치 이상의 자력 감지 시 하이 레벨의 정전류를 출력하도록 동작하는 홀 센서를 이용한 개폐 감지 장치.3. The method according to claim 2,
The second hall switch,
An opening/closing detection device using a Hall sensor operable to output a low-level constant current when detecting a magnetic force equal to or less than the first threshold and output a high-level constant current when detecting a magnetic force greater than or equal to the second threshold. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 및 제2 홀 스위치의 전원 단자와 전원공급부 사이를 연결하고, 상기 전원 공급부로부터 입력된 전원을 상기 제1 및 제2 홀 스위치로 공급하는 전원 라인; 및
상기 제1 및 제2 홀 스위치의 출력 단자와 상기 제어 유닛 사이를 연결하고, 상기 출력 단자에서 출력되는 전류 값에 대응한 전압 측정이 이루어지는 측정 라인을 더 포함하는 홀 센서를 이용한 개폐 감지 장치.The method according to claim 1,
a power line connecting the power terminals of the first and second Hall switches and a power supply unit, and supplying power input from the power supply unit to the first and second Hall switches; and
and a measurement line connecting the output terminals of the first and second Hall switches and the control unit and measuring a voltage corresponding to a current value output from the output terminal. 청구항 4에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 측정 라인에 연결된 로드 저항의 양단에서 측정한 전압을 기반으로 상기 플랩의 개폐 상태를 판별하는 홀 센서를 이용한 개폐 감지 장치.5. The method according to claim 4,
The control unit is
An opening/closing detection device using a hall sensor for determining an open/close state of the flap based on voltages measured at both ends of the load resistance connected to the measurement line. 청구항 1에 있어서,
상기 플랩은 차량 전면의 송풍 개폐를 위한 플랩인 홀 센서를 이용한 개폐 감지 장치.The method according to claim 1,
The flap is an opening/closing detection device using a hall sensor, which is a flap for opening and closing the front of the vehicle.
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