JPH049444B2 - - Google Patents

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JPH049444B2
JPH049444B2 JP59063057A JP6305784A JPH049444B2 JP H049444 B2 JPH049444 B2 JP H049444B2 JP 59063057 A JP59063057 A JP 59063057A JP 6305784 A JP6305784 A JP 6305784A JP H049444 B2 JPH049444 B2 JP H049444B2
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/36Forming the light into pulses
    • G01D5/366Particular pulse shapes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、エンコーダを用いてステアリングの
操舵角を検出する操舵角検出装置に関するもので
ある。
<従来技術> 一般にエンコーダを用いてステアリングの操舵
角を検出するものにおいては、第1図に示すよう
に、ステアリングホイールに連結されたステアリ
ングシヤフト1に回転板2を取付け、この回転板
2に形成した円周上多数のスリツト3をフオトイ
ンターラプタ4によつて検出し、このフオトイン
ターラプタ4によつて得られるパルス信号をステ
アリングホイールの回転方向に応じてカウンタに
カウントアツプあるいはダウンせしめ、操舵角を
検出するようになつている。
しかしながら、この種の操舵角検出装置におい
ては、操舵の絶対角を得ることができないため、
車の直進方向すなわち中立位置を認識することが
できない。したがつてエンコーダの出力を第2図
に示すように分布化して常時監視し、最も頻度の
多い時を中立位置として認識するようにしている
が、このようなものにおいては、分布のサンプリ
ング数をかなり多くとらなければ中立位置の判定
がむずかしく、電源投入後の処理時間が長くなつ
て走行開始後すぐに制御できない問題がある。
しかもかかる方式においては、分布上の中立位
置L1と実際の中立位置とが必ずしも一致せず、
中立検出精度にばらつきを生ずる問題もある。
<発明の目的> 本発明の目的は、処理時間が短く、しかも中立
位置を正確に検出できるようにすることである。
<発明の構成> 本発明は上記した目的を達成するために、ステ
アリングシヤフトの単位回転毎にパルス信号を送
出するエンコーダに加え、ステアリングシヤフト
の一回転毎に中立信号を検出する中立検出センサ
と、この中立検出センサからの複数の中立信号T
1,T2,T3を判別する手段と、この判別手段
にて判別された各中立信号T1,T2,T3のそ
れぞれの検出頻度を演算し最も検出頻度の高い中
立信号検出位置を真の中立位置として判定する中
立位置判定手段と、前記エンコーダからのパルス
信号を回転方向に応じて加減算しこの加減算した
値を前記中立位置判定手段にて判定された中立位
置を起点とした回転角に演算する回転角演算手段
とによつて構成し、真の中立位置を起点とした操
舵角を検出できるようにしたものである。
<実施例> 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第3図において、10はステアリングシヤフ
トを示し、このステアリングシヤフト10の一端
には、ステアリングホイールが連結され、他端に
はパワーステアリングが連結されている。ステア
リングシヤフト10上には回転板11が取付けら
れ、この回転板11の円周上に多数のスリツト1
2が等角度間隔に形成されている。また回転板1
1の円周上一個所には切欠13が形成されてい
る。回転板11の円周上には、2つのフオトイン
ターラプタ14,15が円周方向に離間して配置
され、これらフオトインターラプタ14,15は
ステアリングコラム等の固定部に固定されてい
る。かかるフオトインターラプタ14は回転板1
1を挟んで相対向する2対の発光素子および受光
素子を1/4周期位相をずらして備え、前記スリツ
ト12を通過する光を受光してステアリングシヤ
フト10の1回転より十分に小さい単位回転毎に
パルス信号を発生する。またフオトインターラプ
タ15は前記切欠13を通過する光を受光して中
立信号を発生する。しかしてかかるフオトインタ
ーラプタ15はステアリングホイールの中立位置
において前記切欠13を検出するように配置され
ている。上記した回転板11、スリツト12及び
フオトインターラプタ14によつてステアリング
シヤフト10の単位回転毎にパルス信号を送出す
るエンコーダを構成している。また、前記切欠1
3およびフオトインターラプタ15によつてステ
アリングシヤフト10の1回転毎に中立信号を送
出する中立検出センサを構成している。
第4図は前記フオトインターラプタ14,15
の処理回路を示すもので、図中20は波形整形回
路、25はコンピユータを示し、このコンピユー
タ25は操舵方向判別手段21、操舵角演算手段
22、中立信号判別手段23にて構成されてい
る。かかる操舵方向判別手段21は第5図に示す
ように、前記エンコーダより発生された1/4周期
ずれた2つのパルス信号SS1,SS2の組合せに
より、パルス信号の一周期を「0」から「3」の
4つの領域信号Sに区分している。すなわち信号
SS1,SS2が共にローレベルの場合にはSは
「0」に、信号SS1がローレベルでSS2がハイレ
ベルの場合にはSは「1」に、信号SS1がハイ
レベルでSS2がローレベルの場合にはSは「2」
に、信号SS1,SS2が共にハイレベルの場合に
はSは「3」に区分される。
また前記操舵方向判別手段21は、現在の領域
信号とその前の領域信号とに基づいてステアリン
グホイールの操舵方向を判別するようになつてお
り、以下これを第6図に示すフローチヤートによ
つて説明する。なお第6図中Sは現在の領域信号
を、OSはその前の領域信号を示すものとする。
まずステツプ30ではSとOSとが同じであるかど
うかが判別され、YESの場合にはステアリング
ホイールが停止されているものとしてプログラム
はリターンされる。NOの場合には31以降のステ
ツプに進み、ステツプ31ではSが「0」であるか
どうか、ステツプ32ではSが「1」であるかどう
か、ステツプ33ではSが「2」であるかどうかが
それぞれ判別され、これらいずれでもない場合に
はステツプ34でSは「3」であると認識される。
前記ステツプ31でS「0」と判別された場合には、
ステツプ35に進み、OSが「1」であるかどうか
判別される。YESの場合にはステアリングホイ
ールの回転方向が正転(時計回り)であると判断
し、ステツプ39でコンピユータ25のメモリに記
憶されている回転角THETAに1を加算する。
またステツプ35の判別結果がNOの場合には、ス
テアリングホイールの回転方向が逆転(反時計回
り)であると判断し、ステツプ40で前記メモリに
記憶されている回転角THETAより1を減算す
る。同様に前記ステツプ32でSが「1」であると
判別された場合には、ステツプ36でOSが「0」
であるかどうか判別され、また前記ステツプ33で
Sが「2」であると判別された場合には、ステツ
プ37でOSが「0」であるかどうか判別され、前
記ステツプ34でSが「3」であると認識された場
合には、ステツプ38でOSが「1」であるかどう
か判別され、それら判別結果に応じて前記したよ
うにステツプ39もしくはステツプ40においてメモ
リに記憶された回転角THETAの内容が加減算
される。
次に前記操舵角演算手段22および中立信号判
別手段23を第7図に示すフローチヤートに従つて
説明する。Nmsec毎の割込み信号により、ステ
ツプ50において前記フオトインターラプタ15か
らの中立信号か否かが判別される。中立信号でな
い場合には、前述したようなフローチヤートによ
り回転角THETAの演算処理が実行される。ス
テツプ50で中立信号であると判別された場合に
は、ステツプ52およびステツプ53で中立信号T1
かT2であるかが判別され、それらいずれでもな
い場合にはステツプ54で中立信号T3として認識
される。すなわち、T1は電源投入後最初に検出
される中立信号であり、T2はその中立信号T1
検出位置からステアリングシヤフト10が左
(右)方向に1回転した際(回転角THETA=
360°)に検出される中立信号であり、T3はその
中立信号T2検出位置からステアリングシヤフト
10がさらに左(右)方向に1回転した際(回転
角THETA=720°)あるいは前記と反対の右
(左)方向に2回転した際(回転角THETA=−
360°)に検出される中立信号である。ステツプ52
で中立信号T1であると判別された場合には、ス
テツプ55でメモリカウンタC1に1が加算され
る。同様にステツプ53で中立信号T2であると判
別された場合には、ステツプ56でメモリカウンタ
C2に1が加算され、またステツプ54で中立信号
T3であると認識された場合には、ステツプ57で
メモリカウンタC3に1が加算される。ステツプ
58においては前記メモリカウンタC1,C2,C
3のうちの最大値Cmaxが設定値Mを越えたかど
うかが判別され、NOの場合にはステツプ59にお
いて前記メモリカウンタC1,C2,C3の最大
値の位置を真の中立位置として判定し、その時の
回転角THETAの内容をCENTERとしてメモリ
に記憶する。ステツプ60においては第6図に示す
フローチヤートで演算されたTHETAより前述
したようにメモリに記憶されたCENTERを減算
し、その結果を真の中立位置を起点とした操舵角
Aとしてアウトプツトする。なお前記ステツプ58
でメモリカウンタC1,C2,C3のうちの最大
値Cmaxが設定値Mを越えたことが判別された場
合には、ステツプ61でメモリカウンタC1,C
2,C3の内容をそれぞれ1/2に修正し、メモリ
カウンタの内容が設定値以上にならないようにし
ている。
次に操舵角Aを検出する動作について説明す
る。ステアリングホイールの操作によりステアリ
ングシヤフト10とともに回転板11が回転され
ると、フオトインターラプタ14によつてスリツ
ト12が検出される毎にパルス信号が発生され、
操舵方向に応じて回転角THETAを記憶するメ
モリの内容が加減算される。またステアリングシ
ヤフト10が1回転される毎に回転板11上の切
欠13がフオトインターラプタ15によつて検出
され中立信号が発生される。ところで車の停止状
態においては、タイヤの向きは一定ではなく、従
つてエンコーダの出力によつて得られる回転角は
電源投入時のステアリングホイールの位置を起点
したものとなる。
今第8図に示すように、ステアリングホイール
が左にほぼいつぱいに切られたP0の状態で電源
が投入され、時間の経過とともに実線に示すよう
にステアリングホイールが操作されたものとする
と、まず最初の中立信号によつてT1が判別さ
れ、メモリカウンタC1に1が加算される。続い
て2番目の中立信号がその操舵方向に基づいてT
2と判別され、メモリカウンタC2に1が加算さ
れる。このように中立信号T1,T2,T3が判
別される毎に、第7図のステツプ55から57におい
てメモリカウンタC1,C2,C3にそれぞれ1
が加算される。しかして通常ハンドル操作は、実
際の中立位置を越えて右或いは左に操作されるた
め、実際の中立位置において発生される信号T2
が最も多くなり、メモリカウンタのうちC2の内
容が最も大きくなる。したがつてステツプ59で、
中立位置T2が判別された際のエンコーダからの
出力THETAがCENTERとして記憶され、ステ
ツプ60でTHETAよりCENTERを減算すること
により、真の中立位置を起点とした操舵角Aが求
められる。
かかる操舵角Aは運転席に設けられた表示装置
に表示したり、動力舵取装置の操舵力を制御する
ための制御入力として用いられる。
<発明の効果> 以上述べたように本発明は、ステアリングシヤ
フトの回転角を検出するエンコーダに加え、ステ
アリングシヤフトの1回転毎に中立信号を発生す
る中立検出センサを設け、この中立検出センサか
らの複数の中立信号を判別してそれらの頻度を演
算し、最も頻度の高い位置を真の中立位置として
判定するとともに、エンコーダによつて得られる
相対回転角を前記真の中立位置を起点とした回転
角に演算するようにした構成であるので、少ない
サンプリング数で真の中立位置を検出できるよう
になり、電源投入後短い処理時間で操舵角を正確
に検出できる特徴がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の操舵角検出装置を示す図、第2
図はその出力分布を示す図、第3図は本発明の実
施例を示すステアリングの操舵角検出装置を示す
図、第4図はその制御回路図、第5図はエンコー
ダの出力波形図、第6図は操舵方向判別手段のフ
ローチヤートを示す図、第7図は操舵角演算手段
のフローチヤートを示す図、第8図は本発明の動
作を説明するための図である。 10……ステアリングシヤフト、11……回転
板、12……スリツト、13……切欠、14,1
5……フオトインターラプタ、21……操舵方向
判別手段、22……操舵角演算手段、23……中
立信号判別手段、25……コンピユータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ステアリングの操舵角を検出するものであつ
    て、ステアリングシヤフトと同期回転する回転板
    を有しこの回転板の1回転より十分に小さい単位
    回転毎にパルス信号を送出するエンコーダと、前
    記ステアリングシヤフトの1回転毎に中立信号を
    検出する中立検出センサと、この中立検出センサ
    からの複数の中立信号T1,T2,T3(但し、
    T1は電源投入後最初に検出される中立信号、T
    2はT1と360°異なる角度位置で検出される中立
    信号、T3はT1もしくはT2と360°異なる角度
    位置で検出される中立信号である)を判別する手
    段と、この判別手段にて判別された各中立信号T
    1,T2,T3のそれぞれの検出頻度を演算し最
    も検出頻度の高い中立信号検出位置を真の中立位
    置として判定する中立位置判定手段と、前記エン
    コーダからのパルス信号を回転方向に応じて加減
    算しこの加減算した値を前記中立位置判定手段に
    て判定された中立位置を起点とした回転角に演算
    する回転角演算手段とによつて構成してなるステ
    アリングの操舵角検出装置。
JP6305784A 1984-03-29 1984-03-29 ステアリングの操舵角検出装置 Granted JPS60205211A (ja)

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JP6305784A JPS60205211A (ja) 1984-03-29 1984-03-29 ステアリングの操舵角検出装置

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JP6305784A JPS60205211A (ja) 1984-03-29 1984-03-29 ステアリングの操舵角検出装置

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JPS60205211A JPS60205211A (ja) 1985-10-16
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62157511A (ja) * 1985-12-30 1987-07-13 Koito Mfg Co Ltd 回転体のセンタ位置判定方法
JPH07104140B2 (ja) * 1988-11-04 1995-11-13 株式会社小糸製作所 回転体のセンタ位置判定方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5741270A (en) * 1980-08-20 1982-03-08 Honda Motor Co Ltd Circuit for detecting steering angle center of vehicle
JPS5741268A (en) * 1980-08-20 1982-03-08 Honda Motor Co Ltd Circuit for detecting steering angle center of vehicle

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JPS60205211A (ja) 1985-10-16

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