JPH09113261A - 操舵角センサの異常検出装置 - Google Patents

操舵角センサの異常検出装置

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JPH09113261A
JPH09113261A JP7274466A JP27446695A JPH09113261A JP H09113261 A JPH09113261 A JP H09113261A JP 7274466 A JP7274466 A JP 7274466A JP 27446695 A JP27446695 A JP 27446695A JP H09113261 A JPH09113261 A JP H09113261A
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steering angle
angle sensor
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JP7274466A
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Yoshifumi Yagi
好文 八木
Kiyoyuki Uchida
清之 内田
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来装置において、操舵角センサの配線が断
線したり、又は短絡したりして操舵角検出信号が変化し
なくなっても、上記断線又は短絡による異常が発生した
のか、実際に操舵を行っていないのかを区別することが
できない。 【解決手段】 車両の旋回状態を検出する旋回状態検出
手段M2と、操舵角センサで検出された操舵角の変化量
が所定値未満の状態が所定時間以上継続している場合
に、検出された車両の旋回方向の反転が規定回数以上発
生しているときに操舵角センサの異常と判定する異常判
定手段M3とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は操舵角センサの異常
検出装置に関し、操舵角センサに異常があるかないかを
判断する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、車両のステアリングホイール
の操舵に連動して回転する回転円板に等角度間隔でスリ
ットを設け、このスリットの通過をフォトカプラで検出
して操舵角を検出することが行われている。
【0003】例えば、特開平2−40504号公報に
は、操舵角センサで検出した操舵角と、ヨーレートセン
サで検出したヨーレートを用いて推定した操舵角とを比
較して、両操舵角の差を用いて操舵角センサの中立点ず
れを補正し、正確な操舵角を得る操舵角検出装置が記載
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来装置において、操
舵角センサの配線が断線したり、又は短絡したりして操
舵角検出信号が変化しなくなっても、上記断線又は短絡
による異常が発生したのか、実際に操舵を行っていない
のかを区別することができない。従ってこのような異常
が発生した場合には、中立点の補正を行っても正確な操
舵角を検出することはできず、また検出した操舵角に誤
りがあるのを知ることができないという問題があった。
【0005】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
操舵角の変化量が所定値未満で継続しているときに、車
両の旋回方向が所定回数以上反転したとき異常と判定す
ることにより、操舵角センサの異常を検出でき検出操舵
角の誤りを知ることができる操舵角センサの異常検出装
置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、図1に示す如く、車両の操舵角を検出する操舵角セ
ンサM1の異常検出装置であって、車両の旋回状態を検
出する旋回状態検出手段M2と、上記操舵角センサで検
出された操舵角の変化量が所定値未満の状態が所定時間
以上継続している場合に、上記旋回状態検出手段で検出
された車両の旋回方向の反転が規定回数以上発生してい
るときに上記操舵角センサの異常と判定する異常判定手
段M3とを有する。
【0007】このように検出された操舵角が所定時間以
上継続してほとんど変化しないのにも拘らず、旋回方向
が複数回反転している場合には操舵角センサが異常とみ
なすことができるので、操舵角センサの異常を適確に検
出することができる。請求項2に記載の発明は、請求項
1記載の操舵角センサの異常検出装置において、前記旋
回状態検出手段は、ヨーレートを検出し、前記異常判定
手段は、上記ヨーレートが左旋回用所定値と右旋回用所
定値のいずれか一方を所定時間以上継続して超え、次に
ヨーレートが他方を所定時間以上継続して超えたときに
旋回方向が反転したと判断する。
【0008】このようにヨーレートが左旋回用所定値と
右旋回用所定値とを交互に超える状態が夫々所定時間以
上継続した場合は旋回方向が反転したと判断するため、
検出されたヨーレートのノイズ、又は衝撃によるヨーレ
ートセンサの振動等に起因する旋回方向反転の誤判断を
防止できる。
【0009】
【発明の実施の形態】図2は本発明で使用される舵角セ
ンサディスクの平面図を示す。この舵角センサディスク
10はその半分だけを示している。舵角センサディスク
10はステアリングホイールの回転軸にその中心を一致
させて固定され、ステアリングホイールの回転と共に回
転する。操角センサディスク10の外周近傍の所定半径
位置には等角度θ1 間隔(θ1 は、例えば2.25°)
で操舵角検出用の複数のスリット12が開設されてい
る。また、外周縁には所定角度θ2 (θ2 は、例えば1
3.5°)に渡り、センタ検出用の切欠部14が設けら
れている。
【0010】上記のスリット12は光センサ(フォトカ
プラ)20,21で検出され、切欠部14は光センサ
(フォトカプラ)22で検出される。光センサ20,2
1夫々は隣接するスリット間隔の1/2だけディスク1
0の円周方向に互いに離間されており、舵角センサディ
スク10の回転によってスリット12を検出し、図3
(A),(B)夫々に示す操舵角検出信号SS1,SS
2(スリット12がローレベルに対応)を出力する。ま
た、光センサ22は舵角センサディスク10の回転によ
って切欠部14を検出して、図3(C)に示す原点位置
信号としてのセンタ検出信号SSC(切欠部14がロー
レベルに対応)を出力する。
【0011】上記の舵角センサディスク10と光センサ
20〜22が操舵角センサM1に対応する。図4は本発
明装置の一実施例の概略構成図を示す。光センサ20,
21夫々の出力する操舵角検出信号、及び光センサ22
の出力するセンタ検出信号夫々は電子制御回路(EC
U)30に供給される。
【0012】また、旋回状態検出手段M2としてのヨー
レートセンサ23は車両の回転運動によるヨーレートを
検出してECU30に供給する。車輪速センサ24〜2
7夫々は4輪夫々の車輪速度を検出してECU30に供
給する。ECU30は中央処理装置(CPU)32と、
処理プログラム等を記憶したリードオンリメモリ(RO
M)34と、作業領域として使用されるランダムアクセ
スメモリ(RAM)36と、A/Dコンバータを含む入
力ポート回路38と、出力ポート回路40と、不揮発性
メモリであるEEPROM42とを有し、これらは双方
向性のバス44により互いに接続されている。入力ポー
ト回路38には光センサ20〜22,及びヨーレートセ
ンサ23,及び車輪速センサ24〜27夫々の検出信号
が供給される。また、出力ポート回路40には警報器4
6が接続されている。
【0013】図5及び図6はCPU32が実行する異常
判定手段M3としての異常検出ルーチンのフローチャー
トを示す。このルーチンは所定時間間隔で割込み実行さ
れる。図5において、まず、ステップS10で操舵角
θ,ヨーレートγ,4輪の車輪速度VFL,VFR,VRL
RRのパラメータが読み込まれる。
【0014】次にステップS12に進み、ここで4輪の
車輪速度のうちの最低の車輪速度が所定速度V1 (例え
ば10km/h)以上で、かつ今回得られた操舵角θと前回
の操舵角θn-1 との偏差の絶対値|θ−θn-1 |が所定
値A(例えば4.5 度)未満か否かを判別する。最低車輪
速<V1 又は|θ−θn-1 |≧Aの場合には操舵角セン
サの異常判別ができないのでステップS14に進みカウ
ンタC1 ,C2 ,C3,Cα及び極性フラグF1 ,F2
夫々を0にリセットする。
【0015】一方、最低車輪速≧V1 かつ|θ−θn-1
|<Aの場合はステップS16に進み、ステップS12
の条件を満足する状態の持続時間を計測するカウンタC
1 を1だけインクリメントする。次に、ステップS18
でヨーレートγが左旋回用所定値K1 (例えば+20de
g/sec )を超えるか否かを判別する。γ≦K1 の場合は
ステップS20に進み、カウンタC2 を0にリセット
し、γ>K1 の場合はγ>K1 である状態の持続時間を
計測するカウンタC2 を1だけインクリメントする。
【0016】ステップS22に続いてステップS24で
カウンタC2 が所定時間t2 (例えば200msec)を超
えたか否かを判別する。C2 >t2 の場合はステップS
26で極性フラグF2 が1で正極性のヨーレート検出タ
イミングであるか否かを判別し、F2 =1であればステ
ップS28で繰り返し回数を計測するカウンタCαを1
だけインクリメントし、ステップS30で極性フラグF
2 を0にリセットして正極性のヨーレート検出タイミン
グが終了したことを表わし、更にステップS32で負極
性のヨーレート検出タイミングであることを表わすため
に極性フラグF 1 を1にセットして図6のステップS3
4に進む。
【0017】なお、ステップS26で極性フラグF2
0で正極性のヨーレート検出タイミングを既に終了して
いる場合はステップS32に進む。また、ステップS2
4でC2 ≦t2 の場合、及びステップS20を実行した
場合は直接ステップS34に進む。
【0018】ステップS34ではヨーレートγが右旋回
用所定値K2 (例えば−20deg/sec )未満か否かを判
別する。γ≧K2 の場合はステップS36に進み、カウ
ンタC3 を0にリセットし、γ<K2 の場合はγ<K2
である状態の持続時間を計測するカウンタC3 を1だけ
インクリメントする。
【0019】ステップS38に続いてステップS40で
カウンタC3 が所定時間t3 (例えば200msec)を超
えたか否かを判別する。C3 >t3 の場合はステップS
42で極性フラグF1 が1で負極性のヨーレート検出タ
イミングであるか否かを判別し、F1 =1であればステ
ップS44で繰り返し回数を計測するカウンタCαを1
だけインクリメントし、ステップS46で極性フラグF
1 を0にリセットして負極性のヨーレート検出タイミン
グが終了したことを表わし、更にステップS48で正極
性のヨーレート検出タイミングであることを表わすため
に極性フラグF 2 を1にセットしてステップS50に進
む。
【0020】なお、ステップS42で極性フラグF1
0で負極性のヨーレート検出タイミングを既に終了して
いる場合はステップS48に進む。また、ステップS4
0でC3 ≦t3 の場合、及びステップS36を実行した
場合は直接ステップS50に進む。
【0021】ステップS50ではカウンタC1 のカウン
ト値、つまり最低車輪速≧1かつ|θ−θn-1 |<Aの
時間が所定時間t1 (例えば2sec )を超えたか否かを
判別し、C1 ≦t1 の場合は処理サイクルを終了し、C
1 >t1 の場合はステップS52に進む。ステップS5
2ではカウンタCαでカウントした繰り返し回数が規定
回数CONS(例えば3回)以上であるか否かを判別す
る。ここで、Cα<CONSであれば処理サイクルを終
了し、Cα≧CONSであればステップS54に進む。
ステップS54では操舵角センサの異常判定を行って、
その後、処理サイクルを終了する。
【0022】ここで、図7(A)に示す如く、操舵角変
化量(Δθ=θ−θn-1 )が所定時間t1 以上に渡って
所定値A未満の状態を維持しており、図7(B)に示す
ヨーレートγが変化した場合、ヨーレートγが所定値K
1 を超えた期間T1 が所定時間t2 を超えたとき繰り返
し回数Cαが図7(C)に示す如くインクリメントされ
る。この後、ヨーレートγが所定値K2 未満又は所定値
1 を超えても、その期間T2 ,T3 が所定時間t2
超えなければ繰り返し回数Cαはインクリメントされな
い。
【0023】そして、ヨーレートγが正極性の所定値K
1 を超えた期間T1 の次に、ヨーレートγが負極性の所
定値K2 未満となった期間T4 が所定時間t2 を超えた
とき繰り返し回数Cαがインクリメントされる。次にヨ
ーレートγが正極性の所定値K1 を超えた期間T5 が所
定時間t2 を超えたとき繰り返し回数Cαがインクリメ
ントされて規定回数CONS以上となる。これによっ
て、図7(D)に示す如く操舵角センサ異常の判定が行
われる。
【0024】このように検出された操舵角が所定時間以
上継続してほとんど変化しないのにも拘らず、旋回方向
が複数回反転している場合には操舵角センサが異常とみ
なすことができるので、操舵角センサの異常を適確に検
出することができる。ヨーレートγがK1 を超えた期間
又はK2 未満の期間が所定時間t2 を超えたとき繰り返
し回数をインクリメントするのは、ノイズ又はヨーレー
トセンサ23に物がぶつかった等による振動の影響を除
去するためである。また、ヨーレートγがK1 を超えて
繰り返し回数をインクリメントした後は、ヨーレートγ
がK2未満となることにより繰り返し回数をインクリメ
ントするように、ヨーレートγの正負の極性が反転した
ときにのみ繰り返し回数のインクリメントを行うのは、
操舵角を固定した状態で旋回しているとき、運転者がア
クセルを煽って車速を変化させた場合に、ヨーレートが
同一極性でK1 を何度も超えたり、何度もK2 未満とな
り、そのたびに繰り返し回数のインクリメントを行うこ
とを防止して左右の操舵を繰り返す操作状態を確実にと
らえるためである。
【0025】なお、所定値K1 ,K2 ,所定時間t2
所定速度V1 ,所定値A夫々は実際の車両において確実
に検出可能なレベルで誤判定のない値で適合するもので
ある。また、上記実施例ではヨーレートセンサ23で車
両の旋回状態を検出しているが、その他に、例えば左右
の車輪速度差と車速とからヨーレートを求めることも可
能であり、更にヨーレートの代わりに横加速度から車両
の旋回状態を検出することもでき、上記実施例に限定さ
れない。
【0026】
【発明の効果】上述の如く、請求項1に記載の発明は、
車両の操舵角を検出する操舵角センサの異常検出装置で
あって、車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段
と、上記操舵角センサで検出された操舵角の変化量が所
定値未満の状態が所定時間以上継続している場合に、上
記旋回状態検出手段で検出された車両の旋回方向の反転
が規定回数以上発生しているときに上記操舵角センサの
異常と判定する異常判定手段とを有する。
【0027】このように検出された操舵角が所定時間以
上継続してほとんど変化しないのにも拘らず、旋回方向
が複数回反転している場合には操舵角センサが異常とみ
なすことができるので、操舵角センサの異常を適確に検
出することができる。また、請求項2に記載の発明は、
請求項1記載の操舵角センサの異常検出装置において、
前記旋回状態検出手段は、ヨーレートを検出し、前記異
常判定手段は、上記ヨーレートが左旋回用所定値と右旋
回用所定値のいずれか一方を所定時間以上継続して超
え、次にヨーレートが他方を所定時間以上継続して超え
たときに旋回方向が反転したと判断する。
【0028】このようにヨーレートが左旋回用所定値と
右旋回用所定値とを交互に超える状態が夫々所定時間以
上継続した場合は旋回方向が反転したと判断するため、
検出されたヨーレートのノイズ、又は衝撃によるヨーレ
ートセンサの振動等に起因する旋回方向反転の誤判断を
防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】舵角センサディスクの平面図である。
【図3】光センサの検出信号の波形図である。
【図4】本発明装置の概略構成図である。
【図5】異常検出ルーチンのフローチャートである。
【図6】異常検出ルーチンのフローチャートである。
【図7】本発明を説明するための図である。
【符号の説明】
10 舵角センサディスク 12 スリット 14 切欠部 14a,14b 端部 20〜22 光センサ 23 ヨーレートセンサ 24〜27 車輪速センサ 30 ECU 32 CPU 34 ROM 36 RAM 38 入力ポート回路 40 出力ポート回路 42 EEPROM 44 バス 46 警報器 M1 操舵角センサ M2 旋回状態検出手段 M3 異常判定手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の操舵角を検出する操舵角センサの
    異常検出装置であって、 車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段と、 上記操舵角センサで検出された操舵角の変化量が所定値
    未満の状態が所定時間以上継続している場合に、上記旋
    回状態検出手段で検出された車両の旋回方向の反転が規
    定回数以上発生しているときに上記操舵角センサの異常
    と判定する異常判定手段とを有することを特徴とする操
    舵角センサの異常検出装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の操舵角センサの異常検出
    装置において、 前記旋回状態検出手段は、ヨーレートを検出し、 前記異常判定手段は、上記ヨーレートが左旋回用所定値
    と右旋回用所定値のいずれか一方を所定時間以上継続し
    て超え、次にヨーレートが他方を所定時間以上継続して
    超えたときに旋回方向が反転したと判断することを特徴
    とする操舵角センサの異常検出装置。
JP27446695A 1995-10-23 1995-10-23 操舵角センサの異常検出装置 Expired - Lifetime JP3161303B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111867908A (zh) * 2018-03-09 2020-10-30 株式会社电装 车辆的驾驶辅助控制装置、车辆的驾驶辅助系统以及车辆的驾驶辅助控制方法
CN114166177A (zh) * 2020-09-11 2022-03-11 广东博智林机器人有限公司 移动平台的激光测距异常检测方法及装置

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