JPH01250716A - 回転体の原点位置判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車輌等のハンドル操舵に連動して回転する回
転体の直進走行時における原点位置（操舵中立位置）を
判定するために用いて好適な回転体の原点位置判定装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、自動車等の車輌においては、ハンドル操舵に
連動して回転する回転円板に等角度間隔（所定角度ピッ
チ）で複数のスリットを開設し、このスリットの通過位
置にフォトインタラプタを２個隣接して配置してハンド
ル操舵に連動した各種制御を行っている。

すなわち、ハンドル操舵に連動させて、第１および第２
のフォトインクラブタに同一波形で位相の略９０°ずれ
たパルス状の電気信号（２相のインクリメンタル信号）
を生じせしめ、このインクリメンタル信号のカウントを
行って、操舵方向および操舵角度の検出を行っている。

通常、上記２相のインクリメンタル信号のみでは原点位
置の検出が不可能であるために、原点位置を検出するた
めに回転円板に原点スリットを設け、この原点スリット
の第３のフォトインクラブタに対する通過により原点信
号を得るようになして３ビツト構成とし、原点位置から
の回転円板の相対位置をインクリメンタル信号で検出す
る方式を採用している。

しかし、ステアリングシャフトとハンドルとのセレーシ
ョンのずれ、ステアリングシャフトとステアリングセン
サとの取付公差、ホイルアライメントの調整不良等を考
えると、その組付誤差はワーストケースで数１０°にも
及ぶ。このため、通常、原点信号を得るために、回転円
板に設ける原点スリットの角度幅を拡大し、数ｌＯ０の
組付誤差があっても、車輌が直進走行を行っている限り
は、原点信号を得ることができるものとしている。

その結果、原点信号の発生の有無だけでは、原点位置を
特定することができないという問題が生じ、このような
問題を解消するために、特開昭６１−２８８１１号公報
に開示されているような操舵位置検出装置が提案されて
いる。すなわち、この操舵位置検出装置は、ステアリン
グ操作によって回転する操舵部材に設けられ、操舵角を
検出し、操舵角信号を出力する操舵角検出手段と、実操
舵角零点に相当する操舵位置を中心に、所定の操舵範囲
（本発明でいう原点範囲）を検出し、操舵中立ゾーン信
号を出力する中立ゾーン検出手段と、操舵中立ゾーン信
号が検出されている時の操舵角信号の平均値を演算し、
この平均値を中立位置信号として出力する中立位置演算
手段とを備えており、このような操舵位置検出装置を用
いることによって、車輌の整備状況や車輌への乗員状況
の如何に拘わらず、車輌の直進状態における操舵中立位
置を検出することができるものとしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような操舵位置検出装置によると、
操舵中立ゾーン信号が検出されている間の平均値を演算
して中立位置信号として出力させるようにしているため
、更新すべき新たな中立位置信号を得るために時間がか
かるという問題があった。

また、操舵中立ゾーン信号が検出されている時の操舵角
信号の平均値を演算するために、重み付は移動平均演算
を行い、平均値を算出しているようにしており、このよ
うな種々の処理演算により、その回路構成が複雑となる
ものであった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこのような課題を解決するためになされたもの
で、その外周縁面に所定角度ピッチで設けられたスリッ
トゾーンとこのスリットゾーンの２角度ピッチよりも広
い角度幅で設けられた原点ゾーンとを有し外部操作に連
動して時計および反時計方向へ回転する回転体と、この
回転体のスリットゾーンの通過に基づき該回転体の回転
角変位１を検出する回転位置検出手段と、この回転体の
原点ゾーンの通過に基づき該回転体の原点範囲を検出す
る原点範囲検出手段と、この原点範囲検出手段により原
点範囲が検出されている間、前記回転位置検出手段の検
出する回転角度位置に基づき前記原点ゾーンを複数のサ
ブゾーンに分割し、この分割したサブゾーンの各々の原
点範囲の検出に貢献した時間を積算し、この積算時間が
一番早（所定の時間に到達したサブゾーンを原点位置と
判定する原点位置判定手段とを備え、前記原点位置の判
定結果を更新する際、前記積算時間が一番早く所定の時
間に到達するサブゾーン方向へ隣接するサブゾーンを原
点位置として判定するようにしたものである。

〔作用〕

したがってこの発明によれば、判定前の原点位置と判定
後の原点位置とが互いに隣接するサブゾーンでない場合
、原点位置を一つずつ隣接するサブゾーンにシフトさせ
ながら、ｌサブゾーン毎に真の原点位置に漸近させるこ
とが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明に係る回転体の原点位置判定装置を詳細に
説明する。

第１図は、この原点位置判定装置の一実施例を示すブロ
ック構成図である。同図において、５は回転位置検出セ
ンサ（操舵角センサ）１００　（第２図）の送出するパ
ルス状電気信号を入力とし、ハンドル操舵に応じた処理
信号（アップ信号およびダウン信号）を送出するＵＰ／
ＤＯＷＮ切替回路、６はこのＵＰ／ＤＯＷＮ切替回路５
の送出する処理信号を入力とするＵＰ／ＤＯＷＮカウン
タである。

操舵角センサ１００は、ハンドル操舵に連動して回転す
る回転円板１と、発光素子および受光素子を有してなる
フォトインクラブタ２〜４から構成されており、回転円
板１の外周縁面に等角度間隔（所定角度ピッチＰ）で同
一形状のスリット１ａが開設されている。そして、この
スリット１ａの通過位置にフォトインタラプタ２および
３が隣接して配置されおり、このフォトインタラプタ２
および３に、回転円板１の回転に伴うスリットｌａの通
過によって、第３図（ａ）および（ｂ）に示すようなｒ
ｌＪレベルおよび「０」レベルの交互する同一波形のパ
ルス状電気信号が発生するようになっている。すなわち
、今、第２図に示されるような操舵状態から、ハンドル
を時計方向へ回転（第２図において右回転）すると、Ｎ
点を中心とする正方向への電気信号が、反時計方向へ回
転すると、Ｎ点を中心とする負方向への電気信号が発生
するものとなっている。フォトインクラブタ２に発生す
る電気信号は、フォトインタラプタ３に発生する電気信
号よりも位相が９０°進んでおり、設計上理想とする回
転円板１の原点位置（操舵中立位置）において、即ち第
３図に示すＮ点において、フォトインクラブタ２に発生
する電気信号が「１」レベルより「０」レベルへ或いは
「０」レベルから「ｌ」レベルへと変化する立ち下がり
或いは立ち上がり時期にあり、フォトインクラブタ３に
発生する電気信号は「０」レベル状態にある。そして、
このフォトインタラプタ２および３の送出する電気信号
がＵＰ／ＤＯＷＮ切替回路５に入力されるものとなって
いる。

一方、回転円板ｌの外周縁面の所定回転角度位置には、
独立して、原点ゾーンとしてのスリット１ｂが開設され
ており、このスリン）ｌｂの通過をフォトインクラブタ
４で検出するものとしている。すなわち、スリット１ｂ
がフォトインクラブタ４に対向する回転位置をこの回転
円板ｌの原点範囲としており、この原点範囲の角度幅す
なわちスリット１ｂの角度幅αを、ステアリングシャフ
トとハンドルとのセレーションのずれ、ステアリングシ
ャフトとステアリングセンサとの取付公差、ホイルアラ
イメントの調整不良等を考慮した組付誤差のワーストケ
ース以上に拡大して設定している。本実施例においては
、スリットｌｂの角度幅αを６０°としており、発明者
の調査では上記組付誤差のワーストケースとして５４°
という値を実験的に得ているので、スリット１ｂの角度
幅αを６０°に設定すれば、車輌が直進走行を行ってい
るときには必ず、フォトインクラブタ４の送出する電気
信号としてｒｌＪレベルの原点範囲検出信号（第３図（
Ｃ））を得ることができる。そして、この「１」レベル
の原点範囲検出信号が、第１図において、その端子１０
１を介して、３人力アンドゲート１４．アンドゲート２
３．デコーダ２６のｒＡＪ入力端およびインバータ２７
を介してアンドゲート２４並びに４人力オアゲート２０
に人力されるものとなっている。ここで、フォトインタ
ラプタ４は、回転円板ｌの設計上理想とする原点位置に
おいて、即ち第３図に示すＮ点において、スリット１ｂ
の角度幅αの中央に位置するものとなっている。また、
本実施例にあっては、スリット１ｂの角度幅αをスリッ
ト１ａの角度ピッチＰの３倍（３角度ピッチ）よりやや
広めに設定している。

一方、ＵＰ／ＤＯＷＮ切替回路５は、入力されるパルス
状電気信号を処理して、ハンドルの右操舵量および左操
舵量に応じた数のアップ信号およびダウン信号を送出す
るようになっており、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６は、入
力されるアップ信号あるいはダウン信号の数だけそのカ
ウント値をアップカウントあるいはダウンカウントする
ものとなっている。

すなわち、回転円板１の設計上理想とする原点位置を基
準として、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント
値を基本的に零と定めており、ハンドルの右操舵により
そのカウント値が、フォトインクラブタ２の出力の立ち
下がりエツジ毎に順次アンプするものとなっている。ま
た、ハンドルの左操舵によりそのカウント値が、フォト
インクラブタ２の出力の立ち上がりエツジ毎に順次ダウ
ンするものとなっている。すなわち、第３図において、
Ｎ点を起点としてハンドルを右方向へ回転させれば、ａ
点においてＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント
値が＋１へ、ｂ点において＋２へと順次アップするもの
となり、Ｎ点から左方向へ回転させれば、Ｃ点において
［ＩＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値が−１
へ、ｄ点において−２へと順次ダウンするものとなる。

そして、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値
が、デコーダ７およびディジタルコンパレータ８〜１０
に入力されるものとなっており、デコーダ７は入力され
るカウント値に応じた位置の出力端子を選択し、そのレ
ベルを「Ｏ」あるいはｒｌＪとして、ハンドル操舵に連
動して動作せしめる外部機器、例えばコーナリングラン
プシステム等の制御を行うものとして構成されている。

本図においては、デコーダ７の出力端子として７ａＬか
示していないが、ｔｌＰ／ＤＯＷＮカウンタ６における
カウント値が＋０のとき、この出力端子７ａの出力レベ
ルがｒＮとなるものとなっている。

コンパレータ８〜１０には所定の比較基準値が各々設定
されており、ここでその比較基準値とｔｌＰ／ＤＯＷＮ
カウンタ６を介して入力されるカウント値とが比較され
るものとなっている。すなわち、コンパレータ８には、
ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値にして＋
１が右１ビット以上基準値として設定されており、コン
パレータ１０には、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６における
カウント値にして−ｌが左１ビツト以下基準値として設
定されている。

コンパレータ９には、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけ
るカウント値にして±Ｏがセンタ基準値として設定され
ており、ｔｌＰ／ＤＯＷＮカウンタ６を介して入力され
るカウント値が＋０のとき、コンパレータ９における出
力レベルがｒｌＪとなるものとなっている。また、ＵＰ
／ＤＯＷＮカウンタ６を介して人力されるカウント値が
＋１以上（≧１）のとき、コンパレータ８における出力
レベルがｒｌＪとなり、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６を介
して入力されるカウント値が一１以下（≦−１）のとき
、コンパレータｌＯにおける出力レベルがｒｌＪとなる
ものとなっている。そして、コンパレータ８〜ｌＯの送
出する「１」レベルの信号が、アンドゲート１１−１３
の一端に入力されるものとなっており、アンドゲート１
１〜１３の他端には、アンドゲート１４の出力が入力さ
れるものとなっている。アンドゲート１４の第１の入力
端には、前述した通り、第２図に示したフォトインクラ
ブタ４を介して原点範囲検出信号が入力されるものとな
っているが、第２の入力端には基準クロック発生器１５
の送出するクロック信号が入力されるものとならており
、第３の入力端には車速検出回路１６を介してその処理
信号が入力されるものとなっている。車速検出回路１６
は、砥抗Ｒ１〜Ｒ８、コンデンサＣ１゜Ｃ２、ダイオー
ドＤ１、トランジスタＱｌ、Ｑ２およびコンパレータＣ
Ｐにより構成されており、端子１０２を介して入力され
る車速信号に基づき、車速か生じた場合、アントゲ−）
１４へのコンパレータＣＰの出力がｒｌＪレベルとなる
ものとなっている。すなわち、車輌の停車中においては
、コンパレータＣＰの出力が「０」レベルとなるものと
なっている。

一方、アンドゲート１１−１３の出力は、同進カウンタ
１７〜１９に入力されるようになっており、このカウン
タ１７〜１９のオーバフロー（を号（ＣＡＲＲＹ信号）
が、４人力オアゲート２０の第２〜第４の入力端に入力
されるものとなっている。

そして、このオアゲート２０を通過するｒｌＪレベルの
出力がカウンタ１７〜１９へのりセント信号として入力
されるものとなっている。また、カウンタ１７および１
９の送出するＣＡＲＲＹ信号は、フリップフロップ３１
および３２のセット端子にも入力されるようになってお
り、このフリップフロップ３１および３２のＱ出力がア
ンドゲート３３および３４の一端ならびにオアゲート３
５および３６の一端へ人力されるものとなっている。ア
ンドゲート３３および３４の他端には、デコーダ７を介
してその出力端子７ａに生ずる「１」レベルの信号が入
力されるものとなっており、アンドゲート３３および３
４の出力が４人力オアゲート２日の第１および第２の入
力端へ入力されるものとなっている。そして、カウンタ
１８の送出するＣＡＲＩＩＹ信号がオアゲート２１を介
してＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６に入力されるものとなっ
ており、このオアゲート２１を通過する「１」レベルの
信号により、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウン
ト値がリセットされ＋０に戻されるものとなっている。

一方、アンドゲート２３および２４の他端には、コンパ
レータ２２の送出する比較出力が入力されるものとなっ
ており、コンパレータ２２は、端子１０３に電源投入と
同時に所定電圧が印加されることにより、その比較出力
を即座にｒｌＪレベルとなし、コンデンサＣ３への充電
々位の上昇に基づき、所定時間遅れてその比較出力を「
０」レベルへ戻す。そして、アンドゲート２３の出力が
オアゲート２１の他端に入力されるものとなっており、
アンドゲート２４の出力はフリップフロップ２５のセン
ト端子に人力され、フリップフロップ２５のＱ出力がデ
コーダ２６のｒＢＪ入力端へ入力されるものとなってい
る。デコーダ２６の「Ｃ」およびｒＤＪ入力端にはＩＩ
Ｐ／ＤＯＷＮ切替回路５を介してダウン信号およびアッ
プ信号が入力されるものとなっており、デコーダ２６は
、その入力端ｒＤＪ　、ｒＣＪ　、ｒＢＪ　、ｒＡＪに
、ｒＯＪ　、ｒｌＪ　。

ｒｌＪ、ｒｌＪの信号が入力されたとき、その出力端子
２６ａのレベルをｒｌＪとなし、「１」。

ｒｏｂ、ｒｌＪ、ｒｌＪの信号が人力されたとき、その
出力端子２６ｂのレベルを「１」となす。そして、デコ
ーダ２６の出力端子２６ａおよび２６ｂより送出される
ｒｌＪレベルの信号が、オアゲート２８の第３および第
４の入力端ならびにオアゲート３６および３５の他端へ
入力されるものとなっており、オアゲート２８を「１」
レベルの信号が通過することによって、ワンショットマ
ルチパイブレーク（以下、単にワンショットと呼ぶ）３
７が作動し、このワンショット３７の送出するワンショ
ット信号が［ＩＰ／ＤＯＷＮカウンタ６に対しそのロー
ド信号として入力されるものとなっている。

そして、このロード信号が入力されたとき、オアゲート
３６を通過して「１」レベルの信号がエンコーダ２９に
入力されていた場合、このエンコーダ２９の出力状態に
基づき、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値
が＋１にセットされるものとなっている。また、ロード
信号が入力されたとき、オアゲート３５を通過して「１
」レベルの信号がエンコーダ２９に入力されていた場合
、このエンコーダ２９の出力状態に基づき、ＵＰ／ＤＯ
ＷＮカウンタ６におけるカウント値が−１にセットされ
るものとなっている。なお、ワンショット３７の送出す
るワンショット信号の立ち下がりエツジでワンショット
３０が作動するものとなっており、このワンショット３
０の送出するワンショット信号によりフリップフロップ
２５．３１および３２がリセットされるものとなってい
る。

次に、このように構成された装置の動作を説明する。す
なわち、今、自動車が直進走行を行っており、回転円板
１が真の直進操舵位置において、第２図に示した如き設
計上理想とする原点位置に部位するものとすると、端子
１０１を介して「１」レベルの原点範囲検出信号が入力
されている間、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウ
ント値は＋０となっている期間が長くなる。すなわち、
ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値は、デコ
ーダ７に入力されると同時にコンパレータ８〜１０にモ
入力され、このコンパレータ８〜１０において各基準値
と比較される。ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウ
ント値が＋１以上のときは、コンパレータ８が「１」レ
ベルの信号を送出し、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけ
るカウント値が一１以下のときは、コンパレータ１０が
「ｌ」レベルの信号を送出する。

また、ｔｌＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値
が＋０のときはコンパレータ９が「１」レベルの信号を
送出する。そして、コンパレータ８〜１０の送出する「
１」レベルの信号に基づき、端子１０ｌを介してｒｌＪ
レベルの原点範囲検出信号が入力されている間、アント
ゲ−）１４を通過する基準クロック発生器１５からのク
ロック信号が、アンドゲート１１〜１３を通過してカウ
ンタ１７〜１９に入力される。すなわち、ＵＰ／ＤＯＷ
Ｎカウンタ６におけるカウント値が＋１以上のときはカ
ウンタ１７におけるカウント値が積算されてアップし、
叶／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値が一１以下
のときはカウンタ１９におけるカウント値が積算されて
アップする。また、叶／Ｉ）ＯＷＮカウンタ６における
カウント値が＋０のときはカウンタ１８におけるカウン
ト値が積算されてアップし、この場合、ＵＰ／ＤＯＷＮ
カウンタ６におけるカウント値は＋０となっている期間
が長いので、カウンタ１７〜１９のうちカウンタ１８が
一番早（オーバフローして「ｌ」レベルのＣＡＲＲＹ信
号を送出し、このＣＡＲＲＹ信号がオアゲート２１を通
過しテＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６に入力され、ＵＰ／Ｄ
ＯＷＮカウンタ６をリセソフトしてそのカウント値を＋
０とする。この場合、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけ
るカウント値は既に＋０であり、これによりＵＰ／ＤＯ
ＷＮカウンタ６におけるカウント値は＋０を維持し続け
ることになる。

上述の動作は、自動車の直進走行時に、回転円板１が真
の直進操舵位置においてその設計上理想とする原点位置
に部位するものとして説明したが、その組付誤差により
回転円板ｌが設計上理想とする原点位置に対してずれて
いた場合等においては、本実施例の特徴とする補正動作
が以下のようにして速やかに行われ、支障なく外部機器
（例えば、前照灯の照射方向を可変するコーナリングラ
ンプシステム）をハンドル掻舵に連動させて制御でき得
るものとなる。

すなわち、回転円板１が設計上理想とする原点位置にあ
る場合には、第３図に示したＺｌ（ｄ）点から２２　（
ｂ）点までの範囲をスリット１ｂにおける原点ゾーンと
したとき、この原点ゾーンを分割する０点からａ点まで
の領域（以下、この領域を第１のサブゾーンと呼ぶ）内
で、直進走行中、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカ
ウント値が＋０を維持する時間が長くなる。しかし、そ
の組付誤差により回転円板ｌが設計上理想とする原点位
置に対してずれていた場合等にあっては、直進走行中、
ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値が＋１あ
るいは−１を維持する期間が長くなるようになる。

すなわち、原点ゾーンを分割するａ点からｂ点までの領
域（以下、この領域を第２のサブゾーンと呼ぶ）内ある
いは０点からｄ点までの領域（以下、この領域を第３の
サブゾーンと呼ぶ）内で、ｔｌＰ／ＤＯＷＮカウンタ６
におけるカウント値が＋１あるいは−１となる積算時間
が長くなるようになる。

第２のサブゾーン内で叶／ＤＯＷＮカウンタ６における
カウント値が＋１となる積算時間が長くなると、カウン
タ１７〜１９のうちカウンタ１７が一番早くオーバフロ
ーし、フリップフロップ３１をセット状態とする。そし
て、このフリップフロップ３１の送出する「１」レベル
のＱ出力がオアゲート３５を介してエンコーダ２９に設
定され、デコーダ７の出力端子７ａのレベルがｒｌＪと
なる時点で、即ちＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカ
ウント値が±Ｏとなる時点で、アンドゲート３３をフリ
ップフロップ３１のＱ出力が通過し、この「ｌ」レベル
のＱ出力がオアゲート２８を通過することによるワンシ
ョット３７の作動により、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６に
ロード信号が入力されるようになる。そして、このロー
ド信号の入力によって、このときのエンコーダ２９の出
力状態に５ツ＠、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカ
ウント値が±Ｏから−１へと設定変更されるようになる
。すなわち、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウン
ト値が第１のサブゾーンで−１、第２のサブゾーンで＋
０となり、第２のサブゾーンを原点位置と素早く判定し
て、υＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値の補
正が速やかに行われるようになる。

また、第３のサブゾーン内でＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６
におけるカウント値が−ｌとなる積算時間が長くなると
、カウンタ１７〜１９のうちカウンタ１９が一番早くオ
ーバフローし、フリップフロップ３２をセット状態とす
る。そして、このフリップフロップ３２の送出する「１
」レベルのＱ出力がオアゲート３６を介してエンコーダ
２９に設定され、ＩＪＰ／ＤＯＷＮカウンタ６における
カウント値が＋０となる時点で、アンドゲート３４をフ
リップフロップ３２のＱ出力が通過し、この「１」レベ
ルのＱ出力がオアゲート２８を通過することによるワン
ショット３７の作動により、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６
にロード信号が入力されるようになる。そして、このロ
ード信号の入力によって、このときのエンコーダ２９の
出力状態に基づき、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６における
カウント値が＋０から＋１へと設定変更されるようにな
る。すなわち、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウ
ント値が第１のサブゾーンで＋１、第３のサブゾーンで
±Ｏとなり、第３のサブゾーンを原点位置と素早く判定
して、ＬＩＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値
の補正が速やかに行われるようになる。

さらに、本実施例においては、左右に大きく傾斜した路
面上を走行する場合等の特殊な走行状態を考慮し、この
場合、原点位置の判定結果の更新が、離れたサブゾーン
間で急激に行われないようにするために、次のようなワ
ンクツションおいたＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６における
カウント値の補正が行われる。すなわち、例えば今、第
３のサブゾーン内に原点位置があるものとする判定結果
を得ているものとすると、ハンドル操舵に伴い、ＵＰ／
ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値は第３のサブゾ
ーンで＋０１第１のサブゾーンで＋１、第２のサブゾー
ンで＋２となる。このような状態において、上述した特
殊走行状態に基づき、「１」レベルの原点範囲検出信号
の発生期間中、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６においてその
カウント値が＋２となる積算時間が長くなるものとする
と、ｔｌＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値が
＋１以上であるとするコンパレータ８での比較結果に基
づき、カウンタ１７〜１９のうちカウンタ１７が一番早
くオーバフローし、フリップフロップ３１をセット状態
とする。

そして、このフリップフロップ３１の送出する「１」レ
ベルのＱ出力に基づき、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６にお
けるカウント値が＋０となる時点で、そのカウント値が
−１へ設定変更されるようになる。

これにより、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６の値は、第３の
サブゾーンで−１、第１のサブゾーンで＋０、第２のサ
ブゾーンで＋１となる。なお、この後、フリップフロッ
プ３１は、ワンショット３０の送出するワンショット信
号によりリセットされることになる。

この結果、今度は、ｒｌＪレベルの原点範囲検出信号の
発生期間中、ｔｌＰ／ＤＯＷＮカウンタ６においてその
カウント値が＋１となる積算時間が長くなり、コンパレ
ータ８での比較結果に基づき、カウンタ１７〜１９のう
ちカウンタ１７が一番早くオーバフローし、フリップフ
ロップ３１を再セツト状態とする。そして、このフリッ
プフロップ３１の送出する「１」レベルのＱ出力に基づ
き、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値が＋
０となる時点で、そのカウント値が一■へ設定変更され
るようになる。これにより、ＩＪＰ／ＤＯＷＮカウンタ
６の値は、第３のサブゾーンで−２、第１のサブゾーン
で−１、第２のサブゾーンで＋０となる。以降、ｒｌＪ
レベルの原点範囲検出信号の発生期間中、ＵＰ／ＤＯＷ
Ｎカウンタ６においてそのカウント値が＋０となる積算
時間が長くなり、このようにして、原点位置の判定結果
が第３のサブゾーンから第１のサブゾーンを経て第２の
サブゾーンへと更新されるようになる。

すなわち、第３のサブゾーンから第２のサブゾーンへと
一気にその原点位置を更新した場合には、ＵＰ／ＤＯＷ
Ｎカウンタ６のカウント値に基づく前照灯の照射方向の
可変位置が急激に変化するものとなり、運転者に対し戸
惑いが生じる結果となる。これに対し、本実施例にあっ
ては、判定前の原点位置と判定後の原点位置とが互いに
隣接するサブゾーンでない場合、その原点位置の更新が
ワンクツションおいて行われるので、コーナリングラン
プシステムによる前照灯の照射方向の急激な変化が起こ
ることがない。

なお、車輌の停車中にあっては、車速検出回路１６にお
けるコンパレータＣＰの出力が「０」レベルとなるので
、基準クロック発生器１５からのクロック信号がアンド
ゲート１４を通過し得す、原点位置においてその第１〜
第３のサブゾーンの原点範囲の検出に貢献する時間は、
カウンタ１７〜１９において積算されない。

また、この装置への電源の投入直後においては、コンパ
レータ２２の送出する比較出力が所定時間継続してｒｌ
Ｊレベルとなるので、端子１０１を介して「１」レベル
の原点範囲検出信号が入力されている場合に電源が投入
されると、コンパレータ２２の送出する「１」レベルの
比較出力がアンドゲート２３を通過し、オアゲート２１
を介してＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値
を強制的に±Ｏとなし、これにより電源投入直後に検出
されていたサブゾーンが、初期の原点位置として設定さ
れるようになる。

また、端子１０１を介して「１」レベルの原点範囲検出
信号が入力されていない場合に電源が投入されると、イ
ンバータ２７を介してｒｌＪレベルの信号がアンドゲー
ト２４に入力され、このアンドゲート２４を通過するコ
ンパレータ２２の「ｌ」レベルの比較出力によって、フ
リップフロップ２５がセット状態となる。これにより、
デコーダ２６のｒＢＪ入力端へフリップフロップ２５の
ｒｌＪレベルのＱ出力が設定されるようになる。

そして、その後のハンドル操舵により、端子１０１を介
してｒｌＪレベルの原点範囲検出信号が入力されるよう
になると、このｒｌＪレベルの原点範囲検出信号がデコ
ーダ２６のｒＡＪ入力端に設定されるようになる。今、
右操舵に伴う回転円板ｌの右回転によりｒｌＪレベルの
原点範囲検出信号が発生したものとすると、この右操舵
に伴うＵＰ／ＤＯＷＮ切替回路５からの「１」レベルの
アップ信号のデコーダ２６のｒＤＪ入力端への設定によ
り、この時点でデコーダ２６の出力端子２６ｂのレベル
が「１」レベルとなり、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６にお
けるカウント値が−１に設定され、三つのサブゾーンの
うち第３のサブゾーンが初期の原点位置として設定され
る。また、左操舵に伴う回転円板１の左回転により「１
」レベルの原点範囲検出信号が発生したものとすると、
この左操舵に伴うＵＰ／ＤＯＷＮ切替回路５からのｒｌ
Ｊレベルのダウン信号のデコーダ２６の「Ｃ」入力端へ
の設定により、この時点でデコーダ２６の出力端子２６
ａのレベルが「１」レベルとなり、ＵＰ／ＤＯＷＮカウ
ンタ６におけるカウント値が＋１に設定され、三つのサ
ブゾーンのうち第２のサブゾーンが初期の原点位置とし
て設定される。

なお、本実施例においては、原点ゾーンを複数のサブゾ
ーンに分割する際、抛舵角センサの最小分解能で分割す
るものとしたが、これらのサブゾーンの設定は必ずしも
操舵角センサの最小分解能である必要はなく、この最小
分解能の整数倍としても良い。また、サブゾーンの設定
を最小分解能の整数倍とした場合、各サブゾーンは互い
にオーバラップする部分を持たせても良い。

さらに、本実施例においては、スリット１ｂの角度幅α
をスリットｌａの３角度ピッチよりやや広めに設定する
ものとしたが、少なくともスリット１ａの２角度ピッチ
よりも広い角度幅とすればよく、このようにすることに
よって操舵角センサの検出する操舵角度位置に基づき、
原点ゾーンを複数のサブゾーンに分割することができ、
その幅を拡大した原点ゾーン内での原点位置の正確な判
定が可能となる。

また、本実施例においては、原点ゾーンを３分割するも
のとしたが、さらに細かく分割してもよく、このように
細かく分割した場合であっても、原点範囲の検出に貢献
した積算時間が一番早（所定の時間に達するサブゾーン
方向に隣接するサブゾーンを仮の原点位置として判定す
ることにより、原点位置を一つずつ隣接するサブゾーン
にシフトさせながら、１サブゾーン毎に真の原点位置に
漸近させるようにできることは言うまでもない。

なお、本実施例の基本を示す例として、本出願人による
特願昭６０−２９８０１８号（回転体のセンタ位置判定
方法）があるが、この方法の場合、原点位置検出用のス
リットの角度幅が狭いため、本実施例の目的を達し得な
い。

また、本実施例においては、車輌における操舵中立位置
の判定を例にとって説明したが、車輌のみに限定される
ものではなく、外部操作に連動して回転する種々の回転
体の原点位置の判定に適用して好適であり、この判定し
た原点位置を基準にして各種の制御を行うことができ、
その利用価値は極めて高い。また、上記実施例において
は、回転体の原点位置判定装置を具体的な回路でハード
的に構成したが、マイクロコンピュータ等を利用してソ
フト的な技術によって実現することも可能であることは
言うまでもない 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明による回転体の原点位置判定
装置によると、その外周縁面に所定角度ピッチで設けら
れたスリットゾーンとこのスリットゾーンの２角度ピッ
チよりも広い角度幅で設けられた原点ゾーンとを有し外
部操作に連動して時計および反時計方向へ回転する回転
体と、この回転体のスリットゾーンの通過に基づき該回
転体の回転角度位置を検出する回転位置検出手段と、こ
の回転体の原点ゾーンの通過に基づき該回転体の原点範
囲を検出する原点範囲検出手段と、この原点範囲検出手
段により原点、範囲が検出されている間、前記回転位置
検出手段の検出する回転角度位置に基づき前記原点ゾー
ンを複数のサブゾーンに分割し、この分割したサブゾー
ンの各々の原点範囲の検出に貢献した時間を積算し、こ
の積算時間が一番早く所定の時間に到達したサブゾーン
を原点位置と判定する原点位置判定手段とを備え、前記
原点位置の判定結果を更新する際、前記積算時間が一番
早く所定の時間に到達するサブゾーン方向へ隣接するサ
ブゾーンを原点位置として判定するようにしたので、判
定前の原点位置と判定後の原点位置とが互いに隣接する
サブゾーンでない場合、原点位置を一つずつ隣接するサ
ブゾーンにシフトさせながら、１サブゾーン毎に真の原
点位置に漸近させることが可能となり、例えばこの回転
体を車輌のハンドル操作に連動させて回転させた場合、
簡単な回路構成でその操舵中立位置を正確且つ素早く判
定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る回転体の原点位置判定装置の一実
施例を示すブロック構成図、第２図はこの装置に用いる
操舵角センサを示す概略構成図、第３図はこの操舵角セ
ンサの出力波形図である。 １・・・回転円板、１ａ・・・スリット、１ｂ・・・ス
リット、２．３．４・・・フォトインクラブタ、５・・
・ＵＰ／ＤＯＷＮ切替回路、６・・・ｔｌＰ／ＤＯＷＮ
カウンタ、８〜ｌＯ・・・コンパレータ、１５・・・基
準クロック発生器、１７〜１９・・・カウンタ、３１．
３２・・・フリソプフロフプ。 特許出願人　株式会社小糸製作所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. その外周縁面に所定角度ピッチで設けられたスリットゾ
   ーンとこのスリットゾーンの２角度ピッチよりも広い角
   度幅で設けられた原点ゾーンとを有し外部操作に連動し
   て時計および反時計方向へ回転する回転体と、この回転
   体のスリットゾーンの通過に基づき該回転体の回転角度
   位置を検出する回転位置検出手段と、この回転体の原点
   ゾーンの通過に基づき該回転体の原点範囲を検出する原
   点範囲検出手段と、この原点範囲検出手段により原点範
   囲が検出されている間、前記回転位置検出手段の検出す
   る回転角度位置に基づき前記原点ゾーンを複数のサブゾ
   ーンに分割し、この分割したサブゾーンの各々の原点範
   囲の検出に貢献した時間を積算し、この積算時間が一番
   早く所定の時間に到達したサブゾーンを原点位置と判定
   する原点位置判定手段とを備え、前記原点位置の判定結
   果を更新する際、前記積算時間が一番早く所定の時間に
   到達するサブゾーン方向へ隣接するサブゾーンを原点位
   置として判定するようにしたことを特徴とする回転体の
   原点位置判定装置。