JPH02218909A - 位置検知装置 - 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） この発明は自動車の舵角検知等に適した位置検知装置に
係り、詳しくは、アナログセンサとデジタルセンサを組
み合せて構成の簡素化とともに検出精度の向上を図る位
置検知装置に関する。

（従来の技術） 前輪から独立して後輪を転舵する操舵装置および操向車
輪と操向ハンドルとの間が機械的に分断される操舵装置
等では、後輪および操向車輪の舵角を検出して帰還制御
が行なわれる。このような操舵装置は、一般に、操向ハ
ンドルにハンドル操作を検出する操舵検知器を、また、
転舵機構に後輪（操向車輪）を駆動する電動機と操向車
輪の舵角を検出する舵角検知器とを設け、舵角検知器お
よび操舵検知器の出力信号に基づき電動機を通電して後
輪（操向車輪）を転舵する。そして、この種の操舵装置
では、一般に、舵角検知器を差動トランスあるいはポテ
ンシオメータから構成し、操向車輪と電動機との間に介
在する動作ロッド等の直線変位を検出している。

しかしながら、上述のような舵角検知器は、温度等の環
境条件や電源電圧変動等により特性が変化しやすく、比
較的検出精度が低いという問題点があった。

そこで、近年、このような操舵装置にあっては、実開昭
６０−４３４７３号公報に記載されているように、ロー
タリー式のエンコーダが舵角検知器として組み込まれた
電動機を転舵機構に設け、エンコーダの出力により操向
車輪の舵角を検出するものが提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述のような車両の操舵装置にあっては
、エンコーダが出力する操舵にともなうパルス信号を計
数して中立位置からの舵角を検出するため、その計数値
すなわち舵角をイグニッションキースイッチのＯＦＦ操
作時に記憶保持動作が不要な記憶装置に記憶させなけれ
ばならず、ＥＦＲＯＭ等の不揮発性メモリが不可欠で製
造コストが大きくなり、また、その制御も方法的に複雑
化するという問題点があった。

この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、不揮
発性メモリを用いること無く舵角等の部材の相対位置を
高い精度で検出できる位置検知装置を提供することを目
的としている。

（課題を解決するための手段） この発明は、第１図に示すように、相対移動する２つの
部材の相対位置を所定位置を基準とじて検出し、該相対
位置を表す検知信号を出力する位置検知装置において、
前記２つの部材の相対位置に応じた電位のアナログ信号
を出力するアナログセンサと、前記２つの部材の相対移
動に応じ単位移動距離に対して所定数のパルス信号を出
力する第１のデジタルセンサと、前記２つの部材の相対
移動に応じ少なくとも前記所定位置でパルス信号を出力
する第２のデジタルセンサと、前記アナログセンサの出
力信号が所定範囲内にあって、かつ、前記第２のデジタ
ルセンサがパルス信号を出力する時に基準信号を出力す
る所定位置判別手段と、該所定位置判別手段が前記基準
信号を出力した時を基準として前記第１のデジタルセン
サが出力するパルス信号の数を計数して前記所定位置か
らのパルス信号数を表す信号を出力するパルス信号計数
手段とを備え、前記所定位置判別手段が前記基準信号を
出力する前においては前記アナログセンサが出力する信
号に基づく所定位置からの位置検知信号を出力するとと
もに前記所定位置判別手段が前記基準信号を出力した後
においては前記パルス信号計数手段の出力信号に基づく
所定位置からの位置検知信号を出力する選択手段とによ
り位置の検知を行なうことが要旨である。

（作用） この発明にかかる位置検知装置によれば、アナログセン
サおよび第２のデジタルセンサの出力信号から所定位置
を検索し、この所定位置が検知されるまではアナログセ
ンサの出力信号に基づぎ所定位置を基準とする位置を表
す検知信号を出力するが、所定位置が検知された後は第
１のデジタルセンサが出力するパルス信号を計数して所
定位置を基準とする位置を表す検知信号を出力する。し
たがって、電源を切離する場合にデジタルセンサが出力
するパルス信号の計数値を記憶保持する必要は無く、構
成の簡素化と制御方法の簡素化が図れ、また、デジタル
信号に基き位置を検知でき検知精度の向上が図れる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図から第９図はこの発明の一実施例にかかる位置検
知装置を前後輪操舵車両の後輪操舵制御装置に施用した
ものを示し、第２図が車両の後輪操舵制御装置の概略図
、第３図（ａ）（ｂ）が前輪操舵機構を示す断面図、第
４図（ａ）（ｂ）が後輪操舵機構を示す断面図、第５図
および第６図がブロック図、第７図がフローチャート、
第８図および第９図がタイミングチャートである。

第２図において、１１は操向ハンドルであり、操向ハン
ドル１１はステアリングシャフト１２等を介してフロン
トギアハウジング１３Ｆ内に収容されたラックアンドピ
ニオン式のステアリングギア機構に連結されている。後
の第３図（ａ）に示すように、ステアリングシャフト１
２はコラム１８内に回転自在に挿通され、このコラム１
８にアナログ式の第１の前輪舵角センサ１４とデジタル
式の第２の前輪舵角センサ１５とが設けられている。ス
テアリングギア機構は、ステアリングシャフト１２と一
体に回転するピニオンが車幅方向に延在するラックに噛
合し、このラックの両端がそれぞれタイロッド１６ＦＬ
、１６ＦＲ等のステアリングリンケージを介して左右の
前輪１７ＦＬ、１７ＦＲに連結されて該前輪１７ＦＬ、
１７ＦＲに操向ハンドル１１のハンドル操作を伝達する
。これら前輪１７ＦＬ。

１７ＦＲおよび後述する後輪１７ＲＬ、１７ＲＲにはそ
れぞれ車速センサ１９ＦＬ、１９ＦＲ。

１９ＲＬ、１９ＲＲ（以下、添字の無い番号で代表する
）が設けられ、これら車速センサ１９が後述するコント
ローラ２０に結線されている。なお、第２図中、２１は
パワーユニットである。

第１の前輪舵角センサ１４は、第３図（ａ）に示すよう
に、略筒状の可動鉄芯２２と差動トランス２３とを備え
ている。差動トランス２３は、コラム１８に略円筒状の
２コの部材２７ａ、２７ｂを接合して成るブラケット２
７を介してホルダ２４が取り付けられ、このホルダ２４
内に励磁用の一次コイル、検知用の２つの二次コイルお
よび補償用の三次コイル（以下、各コイルを符号２５で
総称する）が収容されている。可動鉄芯２２は、内周が
ステアリングシャフト１２に嵌着されたカラー２６の外
周に軸方向移動可能に螺合し、また、外周がホルダ２４
の内周に軸方向移動可能かつ回転を禁止されてスプライ
ン嵌合し、ステアリングシャフト１２の回転にともない
軸方向に変位する。この第１の前輪舵角センサ１４は、
差動トランス２３の各コイル２５がコントローラ２０に
結線され、操向ハンドル１１の操舵角度を表す可動鉄芯
２２の位置に応じた電位の検知信号を出力する。すなわ
ち、差動トランス２３は、−次コイルに交流信号が印加
されて一次コイルが励磁され、各二次コイルがそれぞれ
可動鉄芯２２の位置に対応して検知信号をコントローラ
２０に差動的に出力する。

第２の前輪舵角センサ１５は、可動鉄芯２２の図中右方
でカラー２６に嵌着された保持部材２８と、この保持部
材２８の外周部に付設された回転磁性体２９と、ブラケ
ット２７の部材２７ａに固設された本体３０とを備えて
いる。回転磁性体２９は、第３図（ｂ）に評定するよう
に、多数の磁石（例えば６０極）が回転方向に等間隔で
配列された多数磁極部２９ａと、少なくとも１つの磁極
（例えば２極）が回転方向に配列された少数磁極部２９
ｂとを有し、これら磁極部２９ａ。

２９ｂが軸方向にスペーサ部２９ｃを介し同軸的に接合
されている。少数磁極部２９ｂは１つの磁極が操向ハン
ドル１１の中立位置（直進位置）に対応して配置されて
いる。本体３０は３コの磁気感応素子３０ａ１．３０ａ
２，３０ｂを有し、これら磁気感応素子３０ａｌ、３０
ａ２，３０ｂがコントローラ２０に結線されている。な
お、磁気感応素子はコイルにかぎらずホール素子あるい
はＭＲ素子等から構成することも可能である。この本体
３０は、２コの磁気感応素子３０ａｌ。

３０ａ２が回転方向に所定間隔離間して多数磁極部２９
ａに対向して配置された多数磁極部２９ａとともに第１
のエンコーダ３１を構成し、また、磁気感応素子３０ｂ
が少数磁極部２９ｂに対向して配置されて該少数磁極部
２９ｂとともに第２のエンコーダ３２を構成している。

第１のエンコーダ３１は、回転磁性体２９の回転にとも
ない磁気感応素子３０ａｌ、３０ａ２がそれぞれ多数磁
極部２９ａによる磁界変化を検出して所定の位相差のパ
ルス信号ａｆ、ｂｆ　（第８．９図参照）をコントロー
ラ２０に出力し、同様に、第２のエンコーダ３２は、磁
気感応素子３０ｂが少数磁極部２９ｂによる磁界変化を
検出してパルス信号Ｓｆをコントローラ２０に出力する
。後述するように、パルス信号ａｆ、ｂｆは舵角算出お
よび方向判別の基礎とされ、また、パルス信号Ｓｆは中
立位置判別の基礎とされる。

再び第２図において、１３Ｒは車体後部に設けられたギ
アハウジングであり、このギアハウジング１３Ｒ内には
後輪操舵機構３３が収容されている。後輪操舵機構３３
は、第４図（ａ）（ｂ）に示すように、ハウジング１３
Ｒに車幅方向摺動可能に支持され両端が左右の後輪１７
ＲＬ。

１７ＲＲにタイロッド１６ＲＬ、１６ＲＲ等のステアリ
ングリンケージを介し連結されたロッド３４と、ハウジ
ング１３Ｒ内にロッド３４と同軸状に構成されたモータ
３５と、ロッド３４の軸方向変位を検出する第１の後輪
舵角センサ３６と、モータ３５の出力軸３８の回転角度
を検出する第２の後輪舵角センサ３７と、を有する。

モータ３５は、ハウジング１３Ｒの内壁に界磁石３９が
固着され、この界磁石３９とロッド３４との間にロータ
４０がロッド３４と同軸的に回転自在に配置されている
。ロータ４０はロッド３４が挿通した円筒状の出力軸３
８の外周にスキュー溝が形成された積層鉄芯４１および
多重巻きされた電機子巻線４２を同軸かつ一体的に固定
して構成されて、いる、出力軸３８は、図中右端の外周
部がベアリング４３を介してギアハウジング１３Ｒ内周
壁に支持され、図中左端の外周部が後述するポールスク
リュ機構４４のポールナツト４５と結合されている。電
機子巻線４２は出力軸３８の図中右方の外周に固設され
た整流子４６およびホルダ４７内に摺動可能に支持され
て整流子４６に弾接するブラシ４８を介してコントロー
ラ２０に結線されている。

ポールスクリュ機構４４は、ハウジング１３Ｒの内周壁
にモータ３５の出力軸３８と結合した略円筒状のポール
ナツト４５がポールベアリング４９によって支持されて
いる。このポールナツト４５には内周壁にボール溝が形
成され、また、ロッド３４にはその移動距離に対応した
範囲にボール溝が形成され、ポールナツト４５はそのボ
ール溝とロッド３４のボール溝との間に循環する多数の
ポールを転勤可能に介在させてロッド３４に螺合してい
る。このポールスクリュ機構４４は、ポールナツト４５
がモータ３５の出力軸３８により駆動されて一体に回転
し、このポールナツト４５の回転運動とロッド３４の軸
方向直線運動とを相互に変換して可逆的に伝達する。な
お、ロッド３４は、ハウジング１３Ｒに回転運動のみを
許容されて支持され、回転運動が禁止されている。

第１の後輪舵角センサ３６は、前述の第１の前輪舵角セ
ンサ１４と同様に、ロッド３４と一体に変位する可動鉄
芯５０と、可動鉄芯５０の位置に応じた電位の検知信号
を出力する差動トランス５１とを有している。第４図（
ｂ）にも評定するように、可動鉄芯５０は、ロッド３４
の端部に直角に固設されたステー５２に取付ロッド５３
によって支持され、ロッド３４と平行かつ一体に変位す
る。差動トランス５１は、ハウジング１３Ｒに一体に並
設された中空のホルダ５４内に一次コイルおよび２つの
二次コイル等の略円筒状に巻線されたコイル５５が配設
され、これらコイル５５内に可動鉄芯５０が遊挿されて
いる。この差動トランス５１も、コイル５５がコントロ
ーラ２０に結線され、可動鉄芯５０の位置に対応した電
位の検知信号を差動的にコントローラ２０に出力する。

第２の後輪舵角センサ３７は、前述の第２の前輪舵角セ
ンサ１５と同様に、ポールスクリュ機構４４のポールナ
ツト４５の外周部にロックナツト５６により固定された
保持部材５７と、保持部材５７の外周部に固設されてポ
ールナツト４５と一体に回転する略筒状の回転ｂｆｉ性
体５８と、ハウジング１３Ｒに取り付けられてコントロ
ーラ２０に結線された本体５９と、を備えている。回転
磁性体５８は、多数の磁極（例えば６０極）が回転方向
に等間隔で配列された多数磁極部５８ａと、少なくとも
１つの磁極（例えば２極）が回転方向に配置された少数
磁極部５８ｂとを有し、これら磁極部５８ａ、５８ｂが
軸方向にスペーサ部５８ｃを介し同軸的に接合されてい
る。少数磁極部５８ｂは１つの磁極が後輪１７ＲＬ、１
７ＲＲの中立位置に対応して配置されている。本体５９
は３つの磁気感応素子５９ａｌ、５９ａ２゜５９ｂを有
し、これら磁気感応素子５９ａｌ。

５９ａ２，５９ｂがコントローラ２０に結線されている
。磁気感応素子は前述のようにホール素子あるいはＭＲ
素子等から構成することも可能である。この本体５９は
、２つの磁気感応素子５９ａｌ、５９ａ２が回転方向に
所定間隔離間して多数磁極部５８ａに対向して配置され
て第１のエンコーダ６０を構成し、同様に、磁気感応素
子５９ｂが少数磁極部５８ｂに対向して配置されて第２
のエンコーダ６１を構成している。第１のエンコーダ６
０は回転磁石の回転にともない磁気感応素子５９ａ１．
５９ａ２がそれぞり多数磁極部５８ａによる磁界変化を
検出して略９０　［ｄｅｇｌの位相差を有するパルス信
号ａｒ、ｂｒ（第８．９図参照）をコントローラ２０に
出力し、同様に、第２のエンコーダ６１は磁気感応素子
５９ｂが少数磁極部５８ｂによる磁界変化を検出してパ
ルス信号ｓｒをコントローラ２０に出力する。後述する
が、第８図および第９図に示すように、上述の各エンコ
ーダａｏ、ａｔが出力するパルス信号ａｒ、ｂｒはコン
トローラ２０に構成されるＤフリップフロップに導かれ
、Ｄフリップフロップは信号ａｒが信号ｂｒより先行す
る場合に高電位、また信号ｂｒが信号ａｒより先行する
場合に低電位の信号ｄｒを出力し、これら信号ａ、ｂの
位相差に応じて回転磁性体５８の回転方向が判別される
。

コントローラ２０は、第５図に示すように制御回路６２
および駆動回路６３を有し、制御回路６２に前述の各セ
ンサ１４，１５，１９，３６゜３７とともに、駆動回路
６３内の後述する電流センサ６４が接続され、また、駆
動回路６３には前述のモータ３５が接続されている。

制御回路６２は、定電圧回路６５、マイクロコンピュー
タ回路６６および人力インターフェース回路６７．６８
，６９，７０．７１を備えている。定電圧回路６５は、
図外のバッテリにフユーズ等を介し接続され、各回路に
一定電圧の電力を供給する。入力インターフェース回路
６７゜６８．６９，７０．７１は、それぞれが対応する
前述の各センサ１４，１５，３６，３７．１９に接続さ
れ、また、データバスを介してマイクロコンピュータ回
路６６に接続されている。第１の前輪舵角センサ１４が
接続した人力インターフェース回路６７は、発振回路、
増幅回路、整流回路およびＡ／Ｄコンバータ等から成り
、その−次コイルに交流信号を出力するとともに二次コ
イルに銹起される信号を整形し、舵角値を表すデジタル
信号に変換してマイクロコンピュータ回路６６に出力す
る。第２の前輪舵角センサ１５が接続した入力インター
フェース回路６８は、第６図に評定するように、Ｄフリ
ップフロップを有する方向判定回路７２Ｆ１カウンタ７
３Ｆおよびアンドゲート７４Ｈ等から構成されている。

方向判定回路７２Ｆは、第８．９図に示すように、Ｄフ
リップフロップの入力端子に信号ａｆ、ｂｆが入力して
信号ａｆ、ｂｆの位相で操向ハンドル１１の操舵方向を
判別し、信号ａｆが信号ｂｆより先行する時（以下、右
方向操舵時と仮定する）に高電位、信号ｂｆが信号ａｆ
より先行する時（左方向操舵時と仮定する）に低電位の
信号ｄｆを出力する。

カウンタ７３Ｆは、前述の信号ｄｆおよび信号ａｆ、ｂ
ｆの少なくとも一方が入力端子に入力し、また、リセッ
ト端子がアンドゲートの出力端に接続され、信号ｄｆの
高電位時に信号ａｆ。

ｂｆのパルス数を加算して計数し、信号ｄｆの低電位時
に信号ａｆ、ｂｆのパルス数を減算して計数し、また、
アンドゲート７４Ｆからリセット端子に高電位信号（中
立位置の検知信号Ｒｆ）が人力すると計数値をリセット
する。アンドゲート７４Ｆは、入力端子に前述の信号Ｓ
ｆとともにマイクロコンピュータ回路６２から判定用の
信号Ｃｆが入力し、これら信号Ｓｆ、Ｃｆがともに高電
位の時に高電位の検知信号Ｒｆをカウンタ７３Ｆとマイ
クロコンピュータ回路６６とに出力する。後述するよう
に、上述のアンドゲート７４Ｆに入力する判定用の信号
Ｃｆは第１の前輪舵角センサ１５の出力信号が所定値域
内にある時換言すれば操向ハンドル１１の操舵角が中立
位置を基準として所定範囲内にある時に高電位を有し、
また、アンドゲート７４Ｆの出力信号Ｒｆは中立位置に
ある時に高電位を有する。そして、カウンタ７３Ｆはリ
セット端子にアンドゲート７４Ｆから信号Ｒｆが人力す
る毎にリセットする。

第１の後輪舵角センサ３６が接続した人力インターフェ
ース回路６９は、前述の第１の前輪舵角センサ１４の人
力インターフェース回路６７と同様に、発振回路、増幅
回路、整流回路およびＡ／Ｄコンバータ等を有する。こ
の入力インターフェース回路６９も、第１の後輪舵角セ
ンサ３６の一次コイルに交流信号を出力して励起し、ま
た、二次コイルに誘起される信号を整形かつデジタル信
号に交換してマイクロコンピュータ回路６６に出力する
。第２の後輪舵角センサ３７が接続した入力インターフ
ェース回路７０も、第６図に示すように、Ｄフリップフ
ロップを有する方向判定回路７２Ｒ１カウンタ７３Ｒお
よびアンドゲート７４Ｒ等から構成されている。この入
力インターフェース回路７０も、前述の人力インターフ
ェース回路６８と同様に、後輪１７ＲＬ。

１７ＲＲが中立位置にある時にアンドゲート７４Ｒが出
力する高電位の検知信号Ｒｒによってカウンタ７３Ｒが
リセットされ、カウンタ７３Ｒが信号ｄｒの高電位時に
信号ａｒ、ｂｒの一方のパルス数を加算、信号ｄｒの低
電位時に減算してパルス数を計数し、このカウンタ７３
Ｒが舵角値を表すデジタル信号をマイクロコンピュータ
回路６６に出力する。

車速センサ１９が結線された入力インターツブエース回
路７１は、波形成形回路およびカウンタ等から成り、各
車速センサ１９の出力信号を基に車速を表す信号をマイ
クロコンピュータ回路６６に出力する。また、電流セン
サ６４が接続する人力インターフェース回路７５は、増
幅回路およびＡ／Ｄコンバータ等から成り、電流センサ
６４の出力信号をデジタル信号に交換してマイクロコン
ピュータ回路６６に出力する。

マイクロコンピュータ回路６６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ％Ｒ
ＡＭおよびクロック等を備え、ＲＯＭに記憶されたプロ
グラムに従い各インターフェース回路６７．６８，６９
．７０，７１．７５を経て各センサから入力する信号を
処理してモータ３５へ通電する電流のデユーティファク
タを決定し、このデユーティファクタを表すパルス幅変
調信号（ＰＷＭ信号）ｇ、ｈ、ｉ、ｊを駆動回路６３に
出力する。

駆動回路６３は、昇圧回路７６、ゲートドライブ回路７
７、電流センサ６４、リレー回路７８およびスイッチ回
路７９等を備え、ゲートドライブ回路７７がバッテリに
接続され、また、スイッチ回路７９がリレー回路７８を
介しバッテリに接続されている。スイッチ回路７９は、
４つの電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑｌ、Ｑ２．
Ｑ３゜Ｑ４をブッリジ状に結線して成り、これらＦＥＴ
Ｑｌ、Ｑ２．Ｑ３．Ｑ４のゲートがゲートドライブ回路
７７に接続されている。ＦＥＴＱＩ、Ｑ２は、ドレイン
がバッテリに接線きれてソースがＦＥＴＱ３．Ｑ４のド
レインに接続され、また、ＦＥＴＱ３．Ｑ４はソースが
電流センサ６４を介し接地（バッテリの一端子）され、
ＦＥＴＱＩ。

Ｑ３のソース・ドレイン接続部とＦＥＴＱ２゜Ｑ４のソ
ース・ドレイン接続部との間にモータ３５が接続されて
いる。昇圧回路７６はバッテリの電圧を昇圧してゲート
ドライブ回路７７に出力し、ゲートドライブ回路７７は
マイクロコンピュータ回路６６から入力するＰＷＭ信号
ｇ。

ｈ、ｔ、ｊに基づいてスイッチ回路７９の各ＦＥＴＱ１
．Ｑ２．Ｑ３．Ｑ４のゲートに駆動信号を出力する。電
流センサ６４はモータ３５に通電された電流を検出して
この電流の検知信号を前述のインターフェース回路７５
に出力する。なお、スイッチ回路７９は、ＦＥＴＱＩの
ゲートにＰＷＭ信号信号対応したデユーティファクタの
駆動信号が人力し、同様に、ＦＥＴＱ２のゲートにＰＷ
Ｍ信号り、ＦＥＴＱ：Ｍ）ゲート１．１：ＰＷＭ信号ｔ
、ＦＥＴＱ４のゲートにＰＷＭ信号ｊのデユーティファ
クタの駆動信号がそれぞれ人力する。

次に、この実施例の作用を第７図を参照して説明する。

この前後輪操舵装置の操舵制御装置は、マイクロコンピ
ュータ回路６６において第７図のフローチャートに示す
一連の処理を実行してモータ３５を制御する。

まず、イグニッションキーが操作されてキースイッチが
ＯＮ位置に没入されると、マイクロコンピュータ回路６
６等に電力が供給され、マイクロコンピュータ回路６６
が作動する。そして、ステップＰ１では、マイクロコン
ピュータ回路６６の初期化（イニシャライズ）が行なわ
れ、内部のレジスタ等の記憶データの消去およびアドレ
ス指定等を行う、続いて、ステップＰ２においては、他
に定義されているサブルーチンに従い割込処理を行なう
。そして、次のステップＰ３では、フラグＦ４を０に設
定する。

次に、ステップＰ４においては、第１の前輪舵角センサ
１４の出力信号から前輪舵角θＦｌを読み込み、ステッ
プＰ５において前輪舵角θＦｌが中立位置を基準として
所定の範囲εＦ内にあるか否かを判断する。そして、こ
のステップＰ５では、前輪舵角θＦ１が所定範囲εＦ内
にあると判断されると、ステップＰ６において前述の判
定信号Ｃｆをアンドゲート７４Ｆに出力する。同様に、
ステップＰ７においては第１の後輪舵角センサ３６の出
力信号から後輪舵角θＲ１を読み込み、ステップＰ８に
おいて後輪舵角θＲ１が中立位置を基準として所定範囲
ｃＲ内にあるか否かを判断し、このステップＰ８で後輪
舵角θＲ１が所定範囲εＦ内にあると判断すればステッ
プＰ９において判定信号Ｃｒをアンドゲート７４Ｒに出
力する。

続いて、ステップＰＩＯでは、フラグＦ４の値を判別し
、フラグＦ４がＯであればステップｐＨおよびステップ
Ｐ１２の処理を行い、フラグＦ４が１であればステップ
Ｐ１３からステップＰ１９までの処理を行う。ステップ
ｐＨでは制御の基準となる前輪舵角θＦとして第１の前
輪舵角センサ１４の出力信号から読み込まれた前輪舵角
θＦ１を選択し、同様に、ステップＰ１２では基準とな
る後輪舵角θＲとして第１の後輪舵角センサ３６の出力
信号から読み込まれた後輪舵角θＲ１を選択する。

また、ステップＰ１３においては、第２の前輪舵角セン
サ１５の出力信号から前輪舵角θＦ２を読み込み、ステ
ップＰ１４で前述の第１の前輪舵角センサ１４の出力信
号から読み込まれた前輪舵角θＦ１と第２の前輪舵角セ
ンサ１５の出力信号から読み込まれた前輪舵角θＦ２と
の偏差の絶対値（ＩθＦ１−θＦ２１）が所定値δＦ以
下か否かを判断する。このステップＰ１４では、上述の
偏差（θＦ１−θＦ２）の絶対値が所定値δＦを超えて
いると判断されるとステップＰ１５で他に定義されてい
るフエルセイフ用のサブルーチンに従い安全確保のため
の処理を行い、偏差（θＦ１−θＦ２）の絶対値が所定
値δＦ以下であればステップＰ１Ｂの処理を行う。上述
のステップＰ１３．Ｐ１４と同様に、ステップＰ１６に
おいては、第２の後輪舵角センサ３７の出力信号から後
輪舵角θＲ２を読み込み、ステップＰ１７において、各
後輪舵角θＲ１，θＲ２の偏差（θＲ１−θＲ２）の絶
対値が所定値δＲ以下か否かを判断する。そして、ステ
ップＰ１７においては、偏差（θＲ１−θＲ２）の絶対
値が所定値δＲを超えていると判断されればステップＰ
１５の安全確保のための処理を行い、偏差（θＲ１−θ
Ｒ２）の絶対値が所定値δＲ以下と判断されればステッ
プＰ１８．Ｐ１９の処理を行う。

ステップＰ１８においては、上述の第２の前輪舵角セン
サ１５の出力信号から読み込まれた前輪舵角θＦ２を電
動機制御の基礎となる前輪舵角θＦとして選択し、同様
に、ステップＰ１９においては、第２の後輪舵角センサ
３７の出力信号から読み込まれた後輪舵角θＲ２を電動
機制御゛の基礎となる後輪舵角θＲとして選択する。そ
して、以下のステップにおいて、ステップＰ１１゜ＰＩ
３またはステップＰ１８．Ｐ１９で選択された前輪舵角
θＦと後輪舵角θＲとに基づき電動機制御を行う。

続くステップＰ２０においては、車速センサ１９の出力
信号から車速Ｖを読み込む。そして、ステップＰ２１に
おいて、車速−舵角比データテーブルから車速Ｖをアド
レスとして舵角比ｋをマツプ検索する。この車速−舵角
比データテーブルは、本出願人が先に提出した特願昭６
２〜１８９７０５号明細書等に記載されているように、
舵角比ｋが高車速域において正（同位相）、低車速域に
おいて負（逆位相）に規定される。次に、ステップＰ２
２では、前述の前輪舵角θＦに舵角比ｋを乗じて後輪目
標舵角θＲＴを算出し、ステップＰ２３において、後輪
目標舵角θＲＴから前述の後輪舵角θＲを減じて偏差Δ
θＲを算出する。次のステップＰ２４において、偏差−
転舵力テーブルから偏差ΔθＲをアドレスとして後輪の
転舵力りをマツプ検索する。この操舵力りはモータ３５
に通電される電流のデユーティファクタを表し、ステッ
プＰ２４では転舵力りは偏差ΔθＲが大きい時に大きく
なるように偏差ΔθＲに対して所定の特性に規定される
。そして、続くステップＰ２５において、出力制御すな
わちモータ３５の通電制御を行う。このステップＰ２５
では、前述のＰＷＭ信号ｇ、ｈ、ｉ、ｊの１つのデユー
ティファクタを上述の操舵力りに設定しモータ３５を駆
動し、また、モータ３５を制動する等の処理を行う。

次に、ステップＰ２６においては、フラグＦ４の値を判
別し、フラグＦ４が１であると判断されればステップＰ
４からの一連の処理を繰り返して行い、また、フラグＦ
４が０であると判断されればステップＰ２７の処理を行
う。ステップＰ２７においては、前述のアンドゲート７
４Ｆ、７４Ｒのいずれもが高電位信号を出力したか否か
、換言すれば、前輪および後輪の双方の中立位置が検知
されたか否かを判断する。そして、このステップＰ２７
では、２つのアンドゲート７４Ｆ、７４Ｒがともに高電
位信号を出力したと判別されるとステップＰ２８でフラ
グＦ４．に１を設定し、また、２つのアンドゲート７４
Ｆ、７４Ｒのいずれか一方あるいはいずれもが高電位信
号を出力していないと判別されるとステップＰ４からの
一連の処理を繰り返し実行゛する。すなわち、フラグＦ
４はアナログセンサによる信号を舵角信号とする時とデ
ジタルセンサによる信号を舵角信号とする時との切換の
ために用いられ、前後とも同時に切り換える制御として
いる。

上述のように、この後輪操舵制御装置にあっては、前輪
の舵角をアナログ式の第１の前輪舵角センサ１４とデジ
タル式の第２の前輪舵角センサ１５とによって検出し、
第１の前輪舵角センサ１４により検出される前輪舵角θ
Ｆ１が中立位置を基準として所定の値域内にあって第２
の前輪舵角センサ１５が信号を出力する時を前輪１７Ｆ
Ｌ、１７ＦＲが中立位置にあると判断する。そして、中
立位置が判別されるまでは第１の前輪舵角センサ１４に
より検出される前輪舵角θＦ１を選択して該前輪舵角θ
Ｆ１に基づき制御を行い、中立位置が判別された後は第
２の前輪舵角センサ１５により検出される前輪舵角θＦ
２を選択して該前輪舵角θＦ２に基づき制御を行う。

すなわち、イグニッションがオン操作され、中立が判断
されるまでアナログセンサにて舵角を判断し、中立が判
断されるとデジタルセンサの舵角を用いる。したがって
、前輪１７ＦＬ、１７ＦＲの舵角を高精度で検知できて
制御の信頼性が向上し、また、イグニッションキースイ
ッチのオフ時等に舵角を記憶する必要も無く、製造コス
トの低減とともに制御方法の簡素化が図れる。また同様
に、後輪の舵角もアナログ式の第１の後輪舵角センサ３
６とデジタル式の第２の後輪舵角センサ３７とによって
検出し、こられ後輪舵角センサ３６，３７に出力信号か
ら後輪の中立位置を判別し、中立位置が判別されるまで
は第１の後輪舵角センサ３６の出力信号から、また、中
立位置が判別された後は第２の後輪舵角センサ３７の出
力信号から読み出された後輪舵角を基に制御を行う。

このため、後輪舵角を高精度で検出できて制御の侶顆性
を向上でき、また、記憶保持動作が不要な記憶装置を用
いる必要もなく、製造コストの低減とともに制御方法の
簡略化が図れる。

なお、上述の実施例では、車両の後輪操舵制御装置に適
用したものを示すが、この位置検知装置は工作機械のテ
ーブル位置の検出等の他の用途にも用いることができる
ことは言うまでも無い。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明にかかる位置検知装置に
よれば、位置に応じた電位のアナログ信号を出力するア
ナログセンサ、移動に応じ単位移動距離に対して所定数
のパルス信号を出力する第１のデジタルセンサおよび少
なくとも所定位置でパルス信号を出力する第２のデジタ
ルセンサを設け、アナログセンサが所定位置を中心とす
る所定範囲内の位置を表す電位を有し、かつ第２のデジ
タルセンサがパルス信号を出力する時を所定位置の判別
の基準とし、この所定位置が判別されるまではアナログ
センサによって、また、所定位置が判別された後は第１
のデジタルセンサによって位置を検出する。このため、
記憶保持動作が不要な記憶装置を付設する必要が無く、
制御方法の簡素化とともに製造コストの低願が図れ、ま
た、位置をデジタルセンサによって高精度に検出でき、
制御の信顆性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる位置検知装置の構成図である
。第２図から第９図はこの発明の一実施例にかかる位置
検知装置を車両の後輪操舵制御装置に適用して示し、第
２図が車両の後輪操舵制御装置の概略図、第３図（ａ）
が前輪舵角を検出する前輪舵角センサとして設けられた
位置検知装置の断面図、第３図（ｂ）が第３図（ａ）の
一部拡大図、第４図（ａ）が後輪舵角を検出する後輪舵
角センサとして設けられた位置検知装置の断面図、第４
図（ｂ）が第４図（ａ）の一部拡大図、第５図が制御系
のブロック図、第６図が第５図の部を詳細に示すブロッ
ク図、第７図がフローチャート、第８図および第９図が
タイミングチャーである。 １１・・・操向ハンドル １２・・・ステアリングシャフト １３Ｆ　　１３Ｒ・・・ギアハウジング１４・・・第１
の前輪舵角センサ １５・・・第２の前輪舵角センサ １７ＦＬ、１７ＦＲ。 １７ＲＬ、１７ＲＲ・・・車輪 １８・・・コラム ２０・・・コントローラ ３１・・・第１のエンコーダ ３２・・・第２のエンコーダ ３４・・・ロッド ３６・・・第１の後輪舵角センサ ７・・・第２の後輪舵角センサ ５・・・ポールナツト ０・・・第１のエンコーダ ト・・第２のエンコーダ ２・・・制御回路 ６・・・マイクロコンピュータ回路 ２Ｆ、７２Ｒ・・・方向判定回路 ３Ｆ、７３Ｒ・・・カウンタ ４Ｆ、７４Ｒ・・・アンドゲート 特許

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 相対移動する２つの部材の相対位置を所定位置を基準と
   して検出し、該相対位置を表す検知信号を出力する位置
   検知装置において、 前記２つの部材の相対位置に応じた電位のアナログ信号
   を出力するアナログセンサと、 前記２つの部材の相対移動に応じ単位移動距離に対して
   所定数のパルス信号を出力する第１のデジタルセンサと
   、 前記２つの部材の相対移動に応じ少なくとも前記所定位
   置でパルス信号を出力する第２のデジタルセンサと、 前記アナログセンサの出力信号が所定範囲内にあって、
   かつ、前記第２のデジタルセンサがパルス信号を出力す
   る時に基準信号を出力する所定位置判別手段と、 該所定位置判別手段が前記基準信号を出力した時を基準
   として前記第１のデジタルセンサが出力するパルス信号
   の数を計数して前記所定位置からのパルス信号数を表す
   信号を出力するパルス信号計数手段とを備え、 前記所定位置判別手段が前記基準信号を出力する前にお
   いては前記アナログセンサが出力する信号に基づく所定
   位置からの位置検知信号を出力するとともに前記所定位
   置判別手段が前記基準信号を出力した後においては前記
   パルス信号計数手段の出力信号に基づく所定位置からの
   位置検知信号を出力する選択手段とにより位置の検知を
   行なうことを特徴とする位置検知装置。