JPH0650723Y2 - 車両の転舵角検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は車両の転舵角検出装置に関し、詳しくは、ポテ
ンショメータ方式によってステアリングによる転舵角を
検出する装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、車両の転舵角検出装置としては、ステアリングシ
ャフトに転動して回転するディスクの全周に亘って等間
隔に複数のスリットを形成する一方、このスリットの有
無を通過光の有無によって検出する光電式検出器を備
え、該光電式検出器からの出力パルスに基づいて転舵角
を検出するよう構成されたものがある（実開昭62−1583
02号公報等参照）。

しかしながら、上記のように光電式検出器によって転舵
角を検出するものでは、装置が複雑化しコスト的に不利
であることから、従来から例えば内燃機関の吸気絞り弁
の開度を検出する装置などに用いられているポテンショ
メータ方式の簡便な検出器によって転舵角を検出するよ
う構成された装置が提案されている。

かかるポテンショメータ方式の転舵角検出装置では、第
３図に示すように、一端が電源Vccに接続され他端がア
ースされる分圧用抵抗体１を同一円周上の所定角度範囲
θａに帯状に形成すると共に、前記抵抗体１に摺接しつ
つ図示しないステアリングシャフトに連動して前記抵抗
体１と同一円周上に回動する一対の接点2,3を円周中心
に対向させて設け、前記一対の接点2,3の一方が抵抗体
１の非形成部（不感帯）に位置しているときには他方の
接点が前記抵抗体１上に位置するよう構成し、一対の接
点2,3の少なくとも一方から分圧出力が得られるように
して転舵角を検出する構成としてある。

即ち、例えば第４図に示すような位置に接点2,3が位置
している場合には、接点２の位置で区切られる抵抗体１
の抵抗値RA,RBに基づきRA/（RA＋RB）に比例する出力が
接点２側から出力され、抵抗体１における接点２の位置
はRA/（RA＋RB）×θａで表され、接点２がステアリン
グの中立位置に相当する抵抗体１の角度範囲の中央に位
置していればRA＝RBとなってRA/（RA＋RB）＝1/2となる
から、中立位置で転舵角なして検出させるためには、RA
/（RA＋RB）×θａ−θa/2を転舵角とし、右方向に転舵
されたときには転舵角をプラスの値として出力させ、逆
に左方向に転舵されたときには転舵角をマイナスの値と
して出力させることができる。

ステアリングによる転舵角が大きくなると、接点２が抵
抗体１の非形成部に至る前に接点３側も抵抗体１上に位
置するようになり、第５図に示すように、両方の接点2,
3から分圧出力が得られるようになるが、更に、転舵さ
れて接点２が抵抗体１の非形成部に至ると、接点２から
は分圧出力が得られなくなって、接点３側のみから分圧
出力が得られるようになるから、接点２側から出力が得
られなくなったら接点３側の出力に基づいて転舵角を加
算して行き、更に、接点３側の出力が断たれたときには
再度接点２側の出力に基づいて転舵角を加算すること
で、連続的に転舵角を検出することができるものであ
る。

〈考案が解決しようとする課題〉 このようにポテンショメータ方式の転舵角検出装置で
は、抵抗体１が形成される角度範囲θａを基準として転
舵角が検出されるから、前記角度範囲θａが製造バラツ
キ等によって所期値からずれると、それが転舵角検出値
の誤差となってしまうため、前記角度範囲θａの代わり
に抵抗体１の非形成部の角度範囲θｘ（不感帯巾）を検
出して、これによって間接的に角度範囲θａの誤差を検
出し、転舵角の検出値を補正することが要求される。

このため、接点２からの出力が途絶えている間の角度
を、その間の接点３側の出力変化に基づいて求めて、抵
抗体１の非形成部の角度範囲を求めるようにしたが、こ
の場合、接点２側の出力がゼロから立ち上がる時点、又
は、接点２側の出力がゼロになった時点を精度良く捉え
る必要があるが、A/D変換器の誤差などによって前記ゼ
ロ出力近傍を精度良く特定することは困難であり、抵抗
体１の非形成部の角度範囲を精度良く検出することがで
きず、所望の補正を施することができなかった。

本考案は上記問題点に鑑みなされたものであり、抵抗体
の非形成部の角度、即ち、不感帯巾を精度良く検出でき
るようにして、抵抗体の形成角度にバラツキがあって
も、これを補正して精度の良い転舵角検出が行えるよう
にすることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 そのため本考案では、一端が電源に接続され他端がアー
スされる分圧用抵抗体を同一円周上の所定角度範囲に形
成すると共に、この抵抗体に摺接しつつステアリングシ
ャフトに連動して前記抵抗体と同一円周上に回動する一
対の接点を円周中心に対向させて設け、前記一対の接点
の一方が抵抗体の非形成部に位置しているときには他方
の接点が前記抵抗体上に位置するよう構成することによ
り、一対の接点の少なくとも一方から分圧出力を得て転
舵角を検出するよう構成した車両の転舵角検出装置にお
いて、 抵抗体と同心円周上に該抵抗体の形成角度範囲と同じ角
度範囲に導体を設けると共に、前記一対の接点のいずれ
か一方と同じ角度位置で前記導体に摺接しつつ前記一対
の接点と一体に回動するスイッチ用接点を設け、導体と
スイッチ用接点との接触・非接触に基づいて前記抵抗体
の非形成部の両端をそれぞれ検出し、該非形成部の両端
検出時それぞれにおける前記接点からの分圧出力の差に
基づいて該非形成部の角度を求め、このようにして求め
た前記非形成部の角度に基づいて転舵角の検出を行わせ
るよう構成した。

〈作用〉 かかる構成によると、導体が抵抗体と同じ角度範囲で同
心円周上に形成され、この導体に摺接するスイッチ用接
点が、抵抗体と摺接する一対の接点の一方と同じ角度位
置で導体に摺接するから、前記一対の接点の一方が抵抗
体の非形成部にあるときには、スイッチ用接点も導体の
非形成部にあることになる。従って、スイッチ用接点と
導体との接触・非接触によって抵抗体の非形成部の両端
をそれぞれに検出することができ、かつ、かかる両端検
出時には、対向する接点から分圧出力が出力され、前記
両端検出時それぞれにおける前記分圧出力の差が前記非
形成部の角度に相当することになる。

そして、上記のようにオン・オフ的なトリカーに基づい
て検出した抵抗体の非形成部の角度から抵抗体が形成さ
れている角度範囲が逆算され、この検出された角度範囲
に基づいて転舵角を検出させれば、抵抗体の角度範囲に
製造バラツキがあっても、これに対応して転舵角の検出
精度を維持できる。

〈実施例〉 以下に本考案の実施例を図面に基づいて説明する。尚、
第３図に示す従来例と同一要素には同一符号を付してあ
る。

一実施例を示す第１図において、所定円周上の所定角度
範囲θａ（＞180°）に帯状に形成されている抵抗体１
の内側に、該抵抗体１と同じ角度範囲θａとして導体４
を同心円周上にやはり帯状に形成してある。

前記抵抗体１は、一端が電源Vccに接続され他端がアー
スされる分圧用のものであり、該抵抗体１には、図示し
ないステアリングシャフトに連動して抵抗体１と同一円
周上を回動する一対の接点2,3が摺接する。これらの一
対の接点2,3は、抵抗体１が設けられる円周中心に対向
するように180°だけ位置をずらして配設されている。
これにより、一対の接点2,3のうちいずれか一方が抵抗
体１の非形成部（不感帯）に位置しているときには、他
方の接点が抵抗体１上に位置するようになっており、一
対の接点2,3のいずれか一方の分圧出力に基づいて転舵
角を検出している状態から出力が途絶えたときには、他
方の接点からの分圧出力に基づいて連続的に転舵角が検
出できるようにしてある。

尚、ステアリングの中立時には、接点２が抵抗体１の角
度範囲θａの中央部に位置するようにしてある。

また、接点２と同じ角度位置で前記導体４に摺接しつつ
前記一対の接点2,3と一体に回転するスイッチ用接点５
が設けられている。前記導体４は、その両端がアースさ
れており、前記スイッチ用接点５に接続される出力ライ
ンが、抵抗R1を介して電源Vccに吊り上げられることに
より、前記スイッチ用接点５からの出力ラインが入力さ
れるマイクロコンピュータ６では、スイッチ用接点５が
導体４上に位置しているか否かをオン・オフ的に検出で
きるようになっている。

一方、抵抗体１上を摺動する一対の接点2,3からの分圧
出力は、それぞれ入力抵抗R2,R3を介してA/D変換器７に
入力されるようになっており、それぞれの接点2,3位置
に応じた分圧値がA/D変換されてマイクロコンピュータ
６に入力される。マイクロコンピュータ６は、前記A/D
変換器７から出力される接点2,3それぞれからの分圧出
力、即ち、第４図に示すように、RA/（RA＋RB）に比例
して出力される電圧値に従って、第１図に示す構成の場
合、右方向転舵角をプラス、左方向転舵角をマイナスと
して転舵角を以下の式に基づき求める。

転舵角＝RA/（RA＋RB）×θａ−θa/2 即ち、例えばRBが略ゼロであるようなときには、出力電
圧としてVccが出力されるから、このときには、RA/（RA
＋RB）＝１となって、結果、転舵角はθa/2として求め
られる。転舵角が大きくなって接点２側の出力が途絶え
ると、そのときの接点３側の出力を基準として接点３側
の出力に基づいて転舵角を加算して行き、連続的に転舵
角を検出する（第５図参照）。

転舵角は上記のようにして抵抗体１の角度範囲がθａで
あると見做して算出されるから、この角度範囲θａが製
造バラツキなどによって所期値と異なっていると、この
バラツキが転舵角の検出誤差となってしまうため、前記
θａが実際に何度に設定されているかを検出して、真の
θａに基づいて転舵角を検出させる必要がある。

このため、本実施例では、θａ＋θｘ＝360°の関係に
ある抵抗体１の非形成部角度範囲（不感帯巾）θｘを検
出することによって、間接的にθａを求めて、真のθａ
に基づく転舵角検出が行えるようにしてある。

かかる抵抗体１の非形成部角度範囲（不感帯巾）θｘを
検出するために、前記導体４とスイッチ用接点５とを設
けてあるものであり、マイクロコンピュータ６によって
行われる前記θｘの検出制御を、第２図のフローチャー
トに示してある。

第２図のフローチャートにおいて、まず、ステップ１
（図中ではS1としてある。以下同様）では、接点５を介
してマイクロコンピュータ６に入力される信号レベルが
ハレベル（ON）であるかローレベル（OFF）であるかの
判別、即ち、接点５が不感帯に位置しているか否かの判
別（不感帯スイッチのON・OFF判別）を行い、接点５が
抵抗体１の非形成部に位置していて信号がハイレベルで
あるときに、ステップ２へ進む。

ステップ２では、接点５出力のON・OFF切り換えを判別
するためのフラグFLGSWの判別を行うが、後述するよう
に、今回がOFFからONに切り換わった初回であるときに
は、ここでFLGSW＝０の判別がなされ、ステップ３へ進
む。

ステップ２からステップ３へ進むのは、接点５が導体４
上に位置している状態から、導体４の非形成部（不感
帯）に移動した初回、即ち、接点５が導体４の非形成部
の一端に位置している状態であり、このときには、同じ
角度位置を抵抗体１上で移動する接点２も不感帯の一端
に位置している。このため、ステップ３では、接点３側
の出力に基づき検出される角度位置をθ_x2として、不感
帯の一方端の角度位置として前記θ_x2を用いるようにす
る。

次のステップ４では、不感帯に入った初回の角度位置で
あるθ_x2がサンプリングされたことを示すため、フラグ
FLGθ_x2に１をセットし、次のステップ５では前記フラ
グFLGSWに１をセットして、継続して接点５出力（不感
帯スイッチ）がONであるときにはステップ２でフラグFL
GSWが１であると判別されることにより、ステップ３〜
ステップ５をジャンプして進むようにする。

このように接点５出力がONである状態から、接点５が導
体４上に移動して接点５出力がOFFになると、ステップ
１からステップ６ヘ進み、前記フラグFLGSWの判定を行
う。フラグFLGSWは、前述のように接点５出力がONにな
った初回に１がセットされ、ON継続時には１を維持する
から、ONからOFFに切り換わった初回では、このステッ
プ６でフラグFLGSW＝１であると判別される。

フラグFLGSW＝１であるときにはステップ６からステッ
プ７へ進み、前記ステップ３と同じく接点３の出力に基
づく転舵角を接点５が不感帯から導体４上に移動した初
回、即ち、接点５が導体４の非形成部の一端に位置して
いる状態であって、同じく、接点２が抵抗体１の非形成
部の一端に位置している状態の角度データとしてθ_x1に
セットする。

また、次のステップ８では、前記θ_x1がサンプリングさ
れたことを示すためのフラグFLGθ_x1に１をセットし、
次のステップ９では、フラグFLGSWに０をセットする。
従って、次回においても不感帯スイッチがOFFであると
判別された場合には、ステップ６でフラグFLGSWが０で
あると判別されることにより、ステップ７〜ステップ９
をジャンプして進むことになる。

このようにして、不感帯スイッチのON・OFFの切り換え
時期に接点３からの出力に基づいて前記非形成部の両端
にそれぞれ対応する角度位置をそれぞれサンプリングす
ると、ステップ10及びステップ11では、角度位置θ_x1，
θ_x2のサンプリング・非サンプリングを示すフラグFLG
θ_x1,FLGθ_x2の判別を行い、前記フラグFLGθ_x1,FLGθ
_x2が共に１で、不感帯スイッチがOFFからONになったと
きと、ONからOFFになったときの角度位置がそれぞれに
サンプリングされているときにのみ、ステップ12へ進
む。

ステップ12では、前記角度位置θ_x1，θ_x2の差の絶対値
θｘ′、即ち、不感帯巾に相当する角度を求める。

そして、次のステップ13では、前記ステップ12で求めた
角度θｘ′が、不感帯巾（抵抗体１の非形成部角度）の
所期値に対して所定誤差範囲内であるか否かを判別す
る。そして、不感帯巾の所期値に対して大きく異なると
きには、例えば右方向に転舵されて不感帯に入った後、
逆の左方向に転舵されて不感帯に脱した場合のように、
不感帯を一定方向に通過しなかった場合であると予測
し、このときには最終的な不感帯巾θｘの設定を行わな
い。

一方、ステップ13で実際に計測された角度θｘ′が所期
値に近い値であるときには、不感帯が計測されたものと
して、ステップ14で前記角度θｘ′を最終的な不感帯巾
θｘにセットする。

そして、ステップ15及びステップ16では、前記フラグFL
Gθ_x1,FLGθ_x2を共にゼロリセットして、再度不感帯巾
が計測されるようにする。

このようにして、求められた不感帯巾θｘは、抵抗体１
の形成角度範囲θａに対して、θｘ−θａ＝360°の関
係あるから、360°−θｘが真のθａであり、マイクロ
コンピュータ６はこのようにして求められた真のθａに
基づき接点2,3出力に基づく転舵角検出を行うようにす
る。

従って、前記θａが所期値に対して製造バラツキ等によ
りずれていても、この角度バラツキを検出して真のθａ
に基づいた転舵角検出を行わせることができ、転舵角の
検出精度が向上する。また、不感帯の検出が、導体４と
スイッチ用接点５との組み合わせによってオン・オフ的
に行われるから、不感帯の見切りが正確となり、θｘの
検出精度が維持され、以て、真のθａを精度良く検出で
きる。

尚、本実施例では、導体４を抵抗体１の内側に設けた
が、外側に設けても良いことは明らかである。また、導
体４の端に電源Vccを接続して不感帯スイッチを構成し
ても良い。

〈考案の効果〉 以上説明したように本考案によると、抵抗体の非形成部
の両端をそれぞれオン・オフ的に検出し、前記両端それ
ぞれにおける接点の分圧出力の差に基づいて前記非形成
部の角度を精度良く検出することができ、この角度に基
づいて逆算される抵抗体の角度範囲に基づいて転舵角を
検出するようにしたので、たとえ抵抗体の形成角度範囲
にバラツキがあっても転舵角の検出精度を維持すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すシステム概略図、第２
図は同上実施例における不感帯巾の検出制御を示すフロ
ーチャート、第３図は従来のポテンショメータ方式の転
舵角検出装置の例を示すシステム図、第４図は第３図示
の検出装置における転舵角検出特性を説明するための状
態図、第５図はポテンショメータ方式の検出装置におけ
る転舵角検出の特性を示す線図である。 １……抵抗体、2,3……接点、４……導体 ５……スイッチ用接点、６……マイクロコンピュータ、
７……A/D変換器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一端が電源に接続され他端がアースされる
   分圧用抵抗体を同一円周上に所定角度範囲に形成すると
   共に、前記抵抗体に摺接しつつステアリングシャフトに
   連動して前記抵抗体と同一円周上に回動する一対の接点
   を円周中心に対向させて設け、前記一対の接点の一方が
   抵抗体の非形成部に位置しているときには他方の接点が
   前記抵抗体上に位置するよう構成し、一対の接点の少な
   くとも一方から分圧出力を得て転舵角を検出するよう構
   成した車両の転舵角検出装置において、 前記抵抗体と同心円周上に該抵抗体の形成角度範囲と同
   じ角度範囲に導体を設けると共に、前記一対の接点のい
   ずれか一方と同じ角度位置で前記導体に摺接しつつ前記
   一対の接点と一体に回動するスイッチ用接点を設け、前
   記導体とスイッチ用接点との接触・非接触に基づいて前
   記抵抗体の非形成部の両端をそれぞれ検出し、該非形成
   部の両端検出時それぞれにおける前記接点からの分圧出
   力の差に基づいて該非形成部の角度を求め、該非形成部
   の角度に基づいて転舵角の検出を行わせるよう構成した
   ことを特徴とする車両の転舵角検出装置。