JP2001158375A - 操舵検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操舵方向を一組の光センサで直接検出する。 【解決手段】 ハンドル軸と一体に回転する回転板１の
外周面に、光センサ３による光反射型の光検出を行わせ
るための光反射面２を形成する。この光反射面２を、操
舵方向及び操舵量に応じて光の反射量が変化する螺旋状
に形成することにより、操舵方向を直接検出するように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車の操舵方向、
操舵量等の操舵状態を検出する操舵検出装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の操舵検出装置として、特
開昭６２−８５７６０号公報に示されているように、ハ
ンドル軸と一体回転する回転体に、多数のスリット（透
光穴）を周方向に一定ピッチで設けるとともに、このス
リット群に臨んで光センサ（発光・受光素子）を設け、
スリットとそれ以外の部分での光の透過・非透過を検出
して操舵量を求める構成のものが公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公知技
術においては、センサ信号に操舵の方向性が含まれてお
らず、スリットを検出するだけでは操舵方向を検出する
ことができないため、スリット群に臨んで二組のセンサ
をスリットのピッチと異なるピッチで設け、両センサ信
号の時間差を検出して操舵方向を割り出す構成をとって
いる。

【０００４】このため、検出装置全体として大形化して
その占有スペースが大きくなり、とくに種々の機器が集
中するハンドル軸まわりというスペースに余裕のない場
所に設置するには不利となっていた。

【０００５】そこで本発明は、操舵方向を一組の光セン
サで直接検出することができる操舵検出装置を提供する
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、発光
素子及び受光素子から成る光センサと、この光センサの
発光素子からの光を反射させて受光素子に入射させる光
反射面を有する受光体とを具備し、上記光反射面は、操
舵方向及び操舵量に応じて光の反射量が漸次変化する傾
斜面として形成されたものである。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、光反射面は、操舵量に応じて光センサからの距離が
最小から最大まで連続して変化する螺旋状に形成された
ものである。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１の構成におい
て、光反射面は、光センサからの距離が操舵方向及び操
舵量に応じて変化し、かつ、この変化が一定の操舵量ご
とに繰り返される鋸歯状に形成されたものである。

【０００９】請求項４の発明は、請求項１乃至３のいず
れかの構成において、光反射面が、光に対して垂直とな
る面と水平となる面が連続する階段状に形成されたもの
である。

【００１０】請求項５の発明は、請求項１乃至４のいず
れかの構成において、ハンドル軸に受光体としての回転
板がハンドル軸と一体回転する状態で設けられ、この回
転板の外周面に光反射面が形成されたものである。

【００１１】請求項６の発明は、請求項１乃至４のいず
れかの構成において、ハンドル軸に受光体としての回転
板がハンドル軸と一体回転する状態で設けられ、この回
転板の厚み方向の面に光反射面が形成されたものであ
る。

【００１２】上記構成によると、受光体を介して発光・
受光両素子間で反射光を授受する光反射型の検出作用が
行われる。

【００１３】ここで、受光体の光反射面が、操舵方向及
び操舵量に応じて光の反射量が変化する傾斜面（請求項
２では螺旋状の面、請求項３では鋸歯状の面）として形
成されているため、受光素子の出力によって操舵方向が
直接検出される。

【００１４】従って、二組のセンサ信号の組み合わせに
よって操舵方向を割り出す公知の検出方式と比較して、
センサ組数が少なくてすむため、検出装置全体を小形化
してその占有スペースを縮小することができる。

【００１５】さらに、光反射面を螺旋状に形成した請求
項２の構成によると、ハンドルの中立点に関係なく操舵
量を絶対値として検出できるため、中立検出の必要がな
い。

【００１６】一方、光傾斜面を鋸歯状に形成した請求項
３の構成によると、光傾斜面の傾斜角度を大きくとるこ
とができるため、信号の差が大きく、それだけ操舵方向
及び操舵量の変化を明確に検出することができる。

【００１７】また、光反射面を階段状に形成した請求項
４の構成によると、信号の境目が明確となり、出力変化
の読み違いがなくて信号処理もし易いため、より正確な
検出を行うことができる。

【００１８】請求項５の構成によると、ハンドル軸に設
けた回転板の外周面に光反射面を形成するため、この回
転板と、回転板外周面に臨んで設けられる光センサから
成る検出装置全体のハンドル軸方向の占有スペースが小
さくてすむ。

【００１９】これに対し請求項６の構成によると、回転
板の厚み方向の面に光反射面を形成するため、ハンドル
軸径方向の占有スペースが小さくてすむ。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図によって説
明する。

【００２１】第１実施形態（図１〜図３参照） 図１，２において、１は図示しないハンドル軸に一体回
転可能に取付けられる円板状の回転板で、この回転板１
の外周面に、操舵方向及び操舵量に応じて光の反射量が
漸次変化する傾斜面としての光反射面２が形成されてい
る。

【００２２】発光ダイオード等の発光素子とフォトダイ
オード等の受光素子（とくに分けて図示しない）が一体
化された光センサ３は、この光反射面２に対向して回転
板外周部に設けられ、光反射面２に対する光の反射によ
って光の授受を行う。

【００２３】光反射面２は、図示のように一周（０゜〜
３６０゜）に亘り半径が連続して変化する螺旋状に形成
され、操舵方向（回転板１の回転方向）と操舵量（角
度）に応じて光センサ３からの距離が連続して増加また
は減少する。

【００２４】この対センサ距離の変化により、光センサ
３の発光素子が受ける光の反射量が変化して、図３に示
すように光センサ３の出力レベルが漸次増加または減少
し、このセンサ出力信号に基づいて、操舵されたこと、
その操舵方向、操舵量が検出される。また、単位時間当
たりのセンサ出力の変化量を求めることによって操舵速
度を検出することもできる。

【００２５】このように、一組の光センサ（発光・受光
素子）３によって操舵方向と操舵量が直接検出されるた
め、二組のセンサ信号の組み合わせによって操舵方向を
割り出す公知の検出方式と比較して、センサ組数が少な
くてすむ。このため、検出装置全体を小形化してその占
有スペースを縮小することができる。

【００２６】しかも、回転板１の外周面に光反射面２を
形成するため、この回転板１と光センサ３から成る検出
装置全体のハンドル軸方向の占有スペースが小さくてす
む。

【００２７】また、光反射面２が螺旋状に形成され、セ
ンサ出力の絶対値が変化するため、ハンドルの中立点に
関係なく操舵量を絶対値として検出することができる。
従って、どのハンドル位置でも直ちに操舵量を検出する
ことができるため、ハンドル中立を検出する（そのため
のセンサを設ける）必要がない。このため、装置構成を
より簡素化し、小形化することができる。

【００２８】第２実施形態（図４，５参照） 第１実施形態との相違点のみを説明する。

【００２９】第２実施形態においては、回転板１の外周
面に、直角三角形の凸部４ａ…が周方向に連続する鋸歯
状の光反射面４が形成され、光センサ３がこの光反射面
４に臨んで回転板外周部に設けられている。

【００３０】この構成によると、光センサ３の出力は、
各凸部４ａ…の斜辺で操舵方向及び操舵量に応じて最小
値−最大値間で変化し、かつ、この変化が一定の角度α
ごとに繰り返される三角波の連続波形（鋸歯状の波形）
となる。なお、図では角度αとして２２．５゜の例を示
しているが、この数値は適宜選択することができる。

【００３１】この第２実施形態によっても、一組の光セ
ンサ３によって操舵方向を検出できる点は第１実施形態
の場合と同じである。

【００３２】また、この第２実施形態によると、光傾斜
面４の傾斜角度を大きくとることができるため、信号の
差が大きく、それだけ操舵方向及び操舵量の変化を明確
に検出することができる。

【００３３】なお、この第２実施形態の場合、操舵量の
絶対値は直接には検出できず、別に中立検出用の光セン
サを設け、中立点からの各三角波形の出力を積算して操
舵量が求められる。

【００３４】他の実施形態 （１）第１実施形態の螺旋状の光反射面２，及び第２実
施形態の鋸歯状の光反射面４を、図６に示すように光に
対して垂直となる面（光を反射する面）と水平となる面
（光を反射しない面）が連続する階段状に形成してもよ
い。

【００３５】図６は、第２実施形態の鋸歯状の光反射面
４の場合を例示しているが、第１実施形態の螺旋状の光
反射面２についても同様に適用することができる。

【００３６】こうすれば、センサ出力も階段状となって
信号の境目が明確となり、出力変化の読み違いがなくて
信号処理もし易いため、より正確な検出を行うことがで
きる。

【００３７】（２）第１及び第２両実施形態においては
回転板１の外周面に光反射面２，４を設けたが、この光
反射面２，４を回転板１の厚み方向の面に設けてもよ
い。こうすれば、ハンドル軸径方向の占有スペースが小
さくてすむ。

【００３８】

【発明の効果】上記のように本発明によるときは、発光
素子からの光を受けて受光素子に入射させる受光体の光
反射面を、操舵方向及び操舵量に応じて光の反射量が変
化する傾斜面（請求項２では螺旋状の面、請求項３では
鋸歯状の面）として形成したから、光センサの出力によ
って操舵方向を直接検出することができる。

【００３９】従って、二組のセンサ信号の組み合わせに
よって操舵方向を割り出す公知の検出方式と比較して、
センサ組数が少なくてすむため、検出装置全体を小形化
してその占有スペースを縮小することができる。このた
め、スペースに余裕のないハンドル軸まわりに設置する
のに有利となる。

【００４０】さらに、光反射面を螺旋状に形成した請求
項２の発明によると、ハンドルの中立点に関係なく操舵
量を絶対値として検出できるため、中立検出の必要がな
い。

【００４１】一方、光傾斜面を鋸歯状に形成した請求項
３の発明によると、光傾斜面の傾斜角度を大きくとるこ
とができるため、信号の差が大きく、それだけ操舵方向
及び操舵量の変化を明確に検出することができる。

【００４２】また、光反射面を階段状に形成した請求項
４の発明によると、信号の境目が明確となり、出力変化
の読み違いがなくて信号処理もし易いため、より正確な
検出を行うことができる。

【００４３】請求項５の発明によると、ハンドル軸に設
けた回転板の外周面に光反射面を形成するため、この回
転板と、回転板外周面に臨んで設けられる光センサから
成る検出装置全体のハンドル軸方向の占有スペースが小
さくてすむ。

【００４４】これに対し請求項６の発明によると、回転
板の厚み方向の面に光反射面を形成するため、ハンドル
軸径方向の占有スペースが小さくてすむ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかる操舵検出装置の
概略平面図である。

【図２】同装置を展開して示す図である。

【図３】同実施形態における回転板の回転角度と光セン
サの出力の関係を示す図である。

【図４】本発明の第２実施形態にかかる操舵検出装置の
概略平面図である。

【図５】同装置の一部を展開して示す図である。

【図６】本発明の他の実施形態にかかる操舵検出装置の
一部を展開し拡大して示す図である。

【符号の説明】

１ 回転板（受光体） ２ 螺旋状の光反射面 ３ 光センサ ４ 鋸歯状の光反射面 ４ａ… 鋸歯状の光反射面を形成する三角形凸部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子及び受光素子から成る光センサ
   と、この光センサの発光素子からの光を反射させて受光
   素子に入射させる光反射面を有する受光体とを具備し、
   上記光反射面は、操舵方向及び操舵量に応じて光の反射
   量が漸次変化する傾斜面として形成されたことを特徴と
   する操舵検出装置。
2. 【請求項２】 光反射面は、操舵量に応じて光センサか
   らの距離が最小から最大まで連続して変化する螺旋状に
   形成されたことを特徴とする請求項１記載の操舵検出装
   置。
3. 【請求項３】 光反射面は、光センサからの距離が操舵
   方向及び操舵量に応じて変化し、かつ、この変化が一定
   の操舵量ごとに繰り返される鋸歯状に形成されたことを
   特徴とする請求項１記載の操舵検出装置。
4. 【請求項４】 光反射面が、光に対して垂直となる面と
   水平となる面が連続する階段状に形成されたことを特徴
   とする請求項１乃至３のいずれかに記載の操舵検出装
   置。
5. 【請求項５】 ハンドル軸に受光体としての回転板がハ
   ンドル軸と一体回転する状態で設けられ、この回転板の
   外周面に光反射面が形成されたことを特徴とする請求項
   １乃至４のいずれかに記載の操舵検出装置。
6. 【請求項６】 ハンドル軸に受光体としての回転板がハ
   ンドル軸と一体回転する状態で設けられ、この回転板の
   厚み方向の面に光反射面が形成されたことを特徴とする
   請求項１乃至４のいずれかに記載の操舵検出装置。