JPH07104140B2 - 回転体のセンタ位置判定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車輛のハンドル操舵に連動して回転する回転
体の回転センタ位置を判定するために用いて好適な回転
体のセンタ位置判定方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より自動車等の車輛においては、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個隣接して配設し、ハンドル操舵に連動した各種
の制御を行っている。

すなわち、ハンドル操舵に連動させて、第１および第２
のフォトインタラプタに同一波形で位相の略90゜ずれた
パルス状の電気信号を生じせしめ、この電気信号のカウ
ントを行って、ハンドルの回転方向および回転位置を検
出している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の回転位置検出器による
と、電気雑音等によりカウンタがミスカウントを起こし
たような場合にあっては、その誤差を補正するべき手段
がなく、誤差の蓄積に伴ってシステムに誤動作が生ずる
という問題があった。

また、電力消費を少なくするために、イグニッションス
イッチオフ後に回転位置検出器への給電を遮断するよう
な方法をとった場合、次にイグニッションスイッチをオ
ンとするまでのハンドルの回転位置変化が誤差となり、
蓄積されてしまうものであった。

〔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、車輛のハンドル操舵に連動して時計方向および反時
計方向に回転する回転体の所定回転角度位置を原点位置
とし、この回転体の１回転毎に位置する原点位置の内、
原点位置検出後に車輛が所定距離走行する間その原点位
置を中心とする所定回転角度範囲内に継続して停留する
原点位置をこの回転体の回転センタ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、回転体の１回転おきに位
置する原点位置の内、原点位置検出後に車輛が所定距離
走行する間その原点位置を中心とする所定回転角度範囲
内に継続して停留する原点位置を、その回転体の回転セ
ンタ位置として定めることができる。

〔実施例〕

以下、本発明に係る回転体のセンタ位置判定方法を詳細
に説明する。第１図は、このセンタ位置判定方法の一実
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（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切換回
路、６および７はこのUP/DOWN切換回路５の送出する処
理信号を入力とする第１および第２のUP/DOWNカウン
タ、８はカウンタ６のカウントするカウント値に応じた
位置の出力端子（図示せず）を選択し、そのレベルを
「Ｌ」あるいは「Ｈ」とするデコーダ、９はこのデコー
ダ８の出力状態に応じて前照灯（図示せず）の照射方向
を可変するランプ駆動回路である。

第２図に示した回転位置検出センサは、自動車のハンド
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タラプタ２〜４とか
ら構成されており、フォトインタラプタ２および３は、
回転円板１の外周縁面に等角度間隔で開設された同一形
状のスリット1aの通過位置に隣接して配設されている。
そして、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1aの通過により、同一波形で
位相の略90゜ずれたパルス状の電気信号が発生するよう
になっており、このパルス状電気信号がUP/DOWN切換回
路５に入力されるようになっている。また、回転円板１
の外周縁面の所定回転角度位置には、独立して、原点位
置検出用のスリット1bが開設されており、このスリット
1bの通過をフォトインタラプタ４で検出するようになっ
ている。すなわち、スリット1bがフォトインタラプタ４
に対向する回転位置をこの回転円板１の原点位置として
おり、この原点位置が直進走行時におけるハンドル操舵
位置（以下、この操舵位置をハンドルセンタと呼ぶ）に
対応づけて設定されている。つまり、ハンドルセンタに
おいて、回転円板１が同図に示すような原点位置に位置
するようになっており（以下、この位置を回転円板の回
転センタと呼ぶ）、ハンドルセンタを中心とするハンド
ルの時計方向および反時計方向への１回転毎に回転円板
１の原点位置が360゜ずつずれて検出されるようになっ
ている。一般に、自動車のハンドルはハンドルセンタを
中心として時計方向（以下、右方向と定める）および反
時計方向（以下、左方向と定める）に各２回転未満回転
させることができるようになっており、したがってフォ
トインタラプタ４は回転センタを合わせて合計３箇所の
原点位置を検出することになり、この原点位置の検出時
に、第１図におけるアンドゲート10の入力端の一方に
「Ｈ」レベルの原点位置検出信号が入力されるようにな
っている。

一方、UP/DOWN切換回路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および７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よう
になっている。すなわち、回転円板１が回転センタにあ
るときを基準として、UP/DOWNカウンタ６におけるカウ
ント値が零と定められており、ハンドルの右操舵により
そのカウント値が順次アップし、左操舵によりそのカウ
ント値が順次ダウンするようになっている。そして、こ
のUP/DOWNカウンタ６の送出するカウント値がデコーダ
８に入力され、このデコーダ８の出力状態に基づくラン
プ駆動回路９の動作により、前照灯の照射方向がハンド
ル操舵に連動して制御されるようになっている。また、
UP/DOWNカウンタ７も同様にして、ハンドルの右操舵に
よりそのカウント値が順次アップし、左操舵によりその
カウント値が順次ダウンするようになっていることは言
うまでもなく、アンドゲート10の出力が「Ｈ」レベルと
なったとき、このカウンタ７におけるカウント値がリセ
ットされ零に戻るようになっている。

一方、アンドゲート10の他方側の入力端には、RSフリッ
プフロップ回路11のＱバー出力が入力されるようになっ
ており、アンドゲート10の出力がこのフリップフロップ
回路11のＳ入力にセット信号として入力されるようにな
っている。そして、フリップフロップ回路11のＱ出力が
アンドゲート12の一端に入力されるようになっており、
アンドゲート12の他端には走行距離に応じたパルス信号
（距離信号）が入力されるようになっている。アンドゲ
ート12を通過する距離信号は分周器13に入力されるよう
になっており、分周器13はこの距離信号が走行距離にし
て200m以上入力される毎にオーバフローして、UP/DOWN
カウンタ６にロード信号を送出するようになっている。
そして、UP/DOWNカウンタ６は、このロード信号が入力
された時、その時点におけるUP/DOWNカウンタ７のカウ
ント値を取り込んで、カウント値の書き替えを行うよう
になっている。すなわち、UP/DOWNカウンタ７における
カウント値がUP/DOWNカウンタ６に転送され、カウンタ
６のカウント値がこの転送されてきたカウント値に書き
替えられるようになっている。

一方、UP/DOWNカウンタ７のカウント値は、コンパレー
タ15において比較されるようになっており、コンパレー
タ15には、回転円板１の回転センタを基準とする±180
゜の回転角度位置に対応するカウント値±ｘが比較基準
カウント値として設定されている。すなわち、コンパレ
ータ15は、UP/DOWNカウンタを介して入力されるカウン
ト値が±ｘカウントの範囲にない場合、分周器13にリセ
ット信号を送出するようになっている。なお、コンパレ
ータ15の送出するリセット信号および分周器13の送出す
るロード信号は分岐してオアゲート16に入力されるよう
になっており、オアゲート16の出力がプリップフロップ
回路11のＲ端子に与えら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、ハンドル操
舵に連動して回転する回転円板１が第２図に示したよう
な回転センタ位置にあるものとする。この時、UP/DOWN
カウンタ６におけるカウント値は実際には零となってい
なければならないはずであるが、前述したような電気雑
音あるいはイグニッションスイッチオフ後のハンドル回
転等により、零に対してずれたカウント値になっている
場合があり得る。このようなずれたカウント値がデコー
ダ８に入力されると、このデコーダ８を用いて制御され
る前照灯の照射方向可変動作がそのカウント値に対応し
てずれてしまうという不具合が生じる。しかし、本実施
例においては、以下に説明するような補正動作が速やか
に行われるので、支障なく前照灯の照射方向をハンドル
操舵に連動させて制御することができるようになる。

すなわち、自動車の走行路はその殆どが直線路であると
いっても過言ではなく、ハンドルを１回転させた状態で
長距離を走行することはない。つまり、ハンドルの１回
転操舵位置で原点位置検出信号が発生したとしてもその
発生期間は短く、短距離を走行した後にハンドルはその
ハンドルセンタ近傍に戻る。発明者の実車に基づく調査
では、Ｕターン路等において、ハンドルを１回転させて
走行することはあるが、そのハンドルをハンドルセンタ
近傍に戻すまでの走行距離は200mにも満たなかった。つ
まり、１回転操舵位置において原点位置検出信号が発生
した後は、必ず200m走行するまでの間に回転角にして18
0゜以上のハンドル操舵が行われる。したがって、原点
位置検出信号が発生した後、200m走行するまでの間に18
0゜以上のハンドル操舵が行わなければ、その時の原点
位置を回転センタ位置と判断しても差し支えない。

今、フリップフロップ回路11および分周器13がイニシャ
ルセット状態にあり、回転円板１の回転センタ位置、即
ち直進操舵位置において原点位置検出信号が発生したと
する。この時、アンドゲート10には「Ｈ」レベルの原点
位置検出信号が入力される。アンドゲート10の他端に
は、フリップフロップ回路11のＱバー出力、即ち「Ｈ」
レベルの信号が既に入力されているので、その一端に入
力される原点位置検出信号はアンドゲート10を通過し、
UP/DOWNカウンタ７をリセットすると共に、フリップフ
ロップ回路11をセット状態とする。これにより、UP/DOW
Nカウンタ７におけるカウント値は零になり、フリップ
フロップ回路11はそのＱ出力およびＱバー出力のレベル
を「Ｈ」および「Ｌ」とする。フリップフロップ回路11
のＱバー出力が「Ｌ」レベルに反転することによりアン
ドゲート10のゲートは閉じるが、そのＱ出力が「Ｈ」レ
ベルに転じることによってアンドゲート12のゲートが開
く。したがって、アンドゲート13を距離信号が通過して
分周器13に入力され始める。この時、カウンタ７のカウ
ント値は、既に、アンドゲート10を介して入力された原
点位置検出信号によって零になっているので、コンパレ
ータ15はリセット信号を送出せず、分周器13は入力され
る距離信号の分周動作を継続して行う。この分周動作
は、カウンタ７におけるカウント値が零である場合のみ
でなく、±ｘカウントの範囲内において継続して行われ
る。すなわち、ハンドルセンタを中心とする±180゜以
内の操舵であれば、コンパレータ15はリセット信号を送
出せず、分周器13における分周動作が継続して行われ
る。しかして、このような状態で200mを走行すると、分
周器13において、入力される距離信号のオーバフローが
起こり、UP/DOWNカウンタ６にロード信号が送出され
る。そして、UP/DOWNカウンタ６は、このロード信号を
受けてUP/DOWNカウンタ７の現時点におけるカウント値
を取り込み、カウント値の書き替えを行う。すなわち、
この時点において回転円板１が回転センタ位置にあれ
ば、UP/DOWNカウンタ７におけるカウント値は零であ
り、このカウント値が転送されて、UP/DOWNカウンタ６
のカンウント値が零となる。また、この時、回転円板１
が回転センタ位置になく回転（±180゜以内）していた
場合には、UP/DOWNカウンタ７において回転センタ位置
を零基準とする正確なカウントが行われており、このカ
ウント値がカウンタ６に転送されることになる。つま
り、UP/DOWNカウンタ６がミスカウントをおこしていた
としても、UP/DOWNカウンタ６には回転センタ位置を基
準とする正確なカウント値が取り込まれ、適確な補正が
行われる。なお、分周器13の送出するロード信号は、オ
アゲート16を介してフリップフロップ回路11のＲ端子に
入力され、このフリップフロップ回路11をリセット状態
とし、次の原点位置検出信号の発生に備える。

ところで、上記動作は直進操舵位置において原点位置検
出信号が発生してからの動作について説明したが、自動
車の走行中においては１回転操舵位置においても原点位
置検出信号が発生する。今、フリップフロップ回路11お
よび分周器13がイニシャルセット状態にあり、１回転操
舵位置において原点位置検出信号が発生したものとす
る。この時、アンドゲート10には前述と同様にして
「Ｈ」レベルの原点位置検出信号が入力され、UP/DOWN
カウンタ７におけるカウント値が零になると共に、分周
器13に距離信号が入力され始める。この時、UP/DOWNカ
ウンタ７におけるカウント値は零であるので、比較基準
カウント値は±ｘの範囲内にあり、したがってコンパレ
ータ15は分周器13へリセット信号を送出せず、分周器13
における分周動作は継続して行われる。しかし、ハンド
ルを１回転操舵位置からハンドルセンタ近傍に戻すまで
の走行距離は前述したように200mにも満たない。したが
って、UP/DOWNカウンタ７におけるカウント値は、200m
走行するまでの間にハンドルの回転角にして180゜以上
のカウントを行い、比較基準カウント値±ｘの範囲外と
なる。この時点で、コンパレータ15は「Ｈ」レベルの信
号を送出し、分周器13をリセットする。ここで、分周器
13に入力されるリセット信号のタイミングは、分周器13
に距離信号が入力され始めてから200mを走行するまでの
間である。したがって分周器13は、その距離信号のオー
バフローを待たずにリセットされ、UP/DOWNカウンタ６
にはロード信号が送出されない。つまり、この時のカウ
ンタ７におけるカウント値は、回転円板１の右あるいは
左方向１回転位置を仮の回転センタ位置と定めたときの
カウント値であり、このカウント値を用いてUP/DOWNカ
ウンタ６におけるカウント値の補正が行われることはな
い。そして、コンパレータ15の送出するリセット信号は
オアゲート16を介してフリップフロップ回路11のＲ端子
にも入力され、このフリップフロップ回路11をリセット
状態として次の原点位置検出信号の発生に備える。

以上説明したように本実施例による装置によれば、UP/D
OWNカウンタ７において、各原点位置を仮の回転センタ
位置と定めたカウントが行われるが、UP/DOWNカウンタ
６に転送されるカウント値はあくまでも真の回転センタ
位置に対応するカウント値となり、このカウント値を用
いた正確且つ適確な補正が行われ、ハンドル操舵に連動
させて前照灯の照射方向を支障なく制御することができ
る。また、一旦回転センタ位置において原点位置検出信
号が発生した後は、以降ハンドル操舵を行っていても
（±180゜以内）、UP/DOWNカウンタ６における補正は適
確に行われ、カーブ走行中であっても前照灯の照射方向
可変動作の補正が確実に行われる。

なお、本実施例においては、コンパレータ15における比
較基準カウント値±ｘをハンドルの回転角にして±180
゜に対応する値に設定したが、必ずしも±180゜に対応
させずともよく、また分周器13の分周比を走行距離にし
て200mと設定したが200mに限るものでもない。

また、本実施例においては、ハンドル操舵に連動させて
前照灯の照射方向を可変する、いわゆるコーナリングラ
ンプシステムにおけるカウンタの補正動作について説明
したが、ハンドル操舵に連動させてその動きを制御する
他のシステムにおけるカウンタの補正を行ってもよい。
また、このようなカウンタの補正に限るものではなく、
決定した回転センタを基準にして各種の制御を行い得、
その利用価値は極めて高い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明による回転体のセンタ位置判
定方法によると、回転体の１回転おきに位置する原点位
置の内、原点位置検出後に車輛が所定距離走行する間そ
の原点位置を中心とする所定回転角度範囲内に継続して
停留する原点位置がこの回転体の回転センタ位置として
判定され、車輛の直進操舵位置を適確に判定することが
可能となり、この直進操舵位置の判定時点で回転位置検
出器におけるカウンタのミスカウントを補正することが
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センタ位置判定方法の一
実施例を示すブロック構成図、第２図はこのセンタ位置
判定方法に用いる回転位置検出センサを示す概略構成図
である。 １……回転円板、1b……原点位置検出用スリット、２〜
４……フォトインタラプタ、6,7……UP/DOWNカウンタ、
11……RSフリップフロップ回路、13……分周器、15……
コンパレータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輛のハンドル操舵に連動して時計方向お
   よび反時計方向に回転する回転体と、この回転体の所定
   回転角度位置を原点位置としこの回転体が１回転毎に位
   置する原点位置を検出する原点位置検出手段とを備え、 前記回転体の１回転毎に位置する原点位置の内，原点位
   置検出後に車輛が所定距離走行する間その原点位置を中
   心とする所定回転角度範囲内に継続して停留する原点位
   置を前記回転体の時計方向および反時計方向への回転セ
   ンタ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センタ位置判定方法。