JPH0754246B2 - 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、車輛等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、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
置検出後所定距離走行するまでの間に他の原点位置を検
出しない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、所定距離走行す
るまでの間に他の原点位置を検出し得ない原点位置をそ
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および13の一端に入力されるようになっ
ており、アンドゲート13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。
また、アンドゲート12の他端には、アンドゲート10に入
力される原点位置検出信号が分岐して入力されるように
なっており、アンドゲート12の出力がコンパレータ15の
イネーブル端子に入力されるようになっている。そし
て、コンパレータ15はこのイネーブル端子に「Ｈ」レベ
ルの信号が入力されたとき、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、基準比較カウント値
N₀＝０と比較するようになっており、取り込まれたカウ
ント値が基準比較カウント値N₀＝０と一致しなければ、
分周器16にリセット信号を送出するようになっている。
分周器16には、アンドゲート13を通過する距離信号が入
力されるようになっており、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。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16の送出するロード
信号は分岐してオアゲート17に入力されるようになって
おり、オアゲート17の出力がフリップフロップ回路11の
Ｒ端子に入力されるようになっている。

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16がイニシャ
ルセット状態にあり、回転円板の回転センタ位置、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およびアンドゲート12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/DOWN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およびアンドゲート13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16に入
力され始めると共に、アンドゲート12を原点位置検出信
号が通過する。このアンドゲート12を通過する原点位置
検出信号により、コンパレータ15が作動し、UP/DOWNカ
ウンタ７の現時点のカウント値を取り込んで基準比較カ
ウント値N₀と比較する。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、基準比較カウ
ント値N₀＝０と一致する。したって、コンパレータ15は
分周器16へリセット信号を送出せず、分周器16は入力さ
れる距離信号の分周動作を継続して行う。この分周器16
における分周動作は、回転センタ位置において原点位置
検出信号が発生している期間のみならず、原点位置検出
信号が発生しなくなった期間においても継続して行われ
る。すなわち、一般に自動車は直進走行を行っていて
も、実際には細かい操舵を行っており、したがって回転
センタを中心にして原点位置検出信号が発生したり、発
生しなくなったりする。原点位置検出信号が発生してい
る場合には、前述したように、コンパレータ15において
比較動作が行われる結果、分周器16にリセット信号が送
出されないことは言うまでもない。原点位置検出信号が
発生しなくなった場合には、コンパレータ15における比
較動作自体が行われないので、分周器16にリセット信号
が送出されることはない。つまり、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、原点位置検
出信号が発生しなくなっても分周器16における分周動作
は継続して行われることになる。そして、このような状
態で200m以上走行すると、分周器16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
（±１回転以内）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16の送
出するロード信号は、オアゲート17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16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および12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/D
OWN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16に距離信号が入力され始める。この時、コンパ
レータ15はカウンタ７のカウント値を取り込み基準比較
カウント値N₀と比較するが、カウンタ７のカウント値は
この時点ではすでに零となっているので基準比較値N₀＝
０と一致し、分周器16はリセットされることなく継続し
て分周動作を行う。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、アンドゲート
12には200m走行するまでの間に、回転センタ位置におい
て発生する原点位置検出信号が入力されるようになり、
コンパレータ15はこの原点位置検出信号の発生時点に再
び比較動作を行う。この時、コンパレータ15に取り込ま
れるカウンタ７のカウント値は、１回転操舵位置を零基
準とした１回転分のカウント値であり、基準比較カウン
ト値N₀＝０とは一致しない。したがって、コンパレータ
15は、この時点で「Ｈ」レベルの信号を送出し、分周器
16をリセットする。ここで、分周器16に入力されるリセ
ット信号のタイミングは、分周器16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16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17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
（±１回転以内）、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、分周器16の分周比を走行距
離にして200mと設定したが、必ずしも200mに限るもので
はなく、ハンドルが１回転操舵位置からハンドルセンタ
に確実に戻るまでの時間以上であれば、任意の値に設定
してもよいことは言うまでもない。

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、
外部操作に連動して回転する回転体の回転センタを決定
することができ、この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、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、原点位置検出後所定距離走行するまでの間に他の
原点位置を検出しない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ので、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、所定距
離走行するまでの間に他の原点位置を検出し得ない原点
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、例えばこの回転体を自動車等のハンドル操舵に連
動させて回転させた場合、そ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、15……コンパレータ、
16……分周器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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
   後所定距離走行するまでの間に他の原点位置を検出しな
   い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。