JP2002156224A - ステアリングの操舵角検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステアリングの操舵角を簡単な構成により高
分解能で検出する。 【解決手段】 第２のディスク４が中間ギヤを介して第
１のディスク２に対して６／５に増速されて回転する。
ステアリングシャフトに結合された第１のディスクは、
３個のスリットからなるストライプ２５を有するトラッ
ク２４と、２７個のスリットからなるストライプ２８を
有するトラック２７を備え、トラック２４には６個のセ
ンサ１０が、トラック２７には２個のセンサ１２が付設
される。第２のディスクは１８０°のスリットからなる
ストライプ４５を有するトラック４４に３個のセンサ１
４が付設される。センサ１０の出力から第１のディスク
の相対舵角を１０°の分解能で検出し、さらにセンサ１
２の出力で２．５°の分解能が得られる。センサ１０の
出力とセンサ１４の出力の組合せは±９００°の間で異
なるので、その対比からステアリング操舵角が絶対舵角
として検出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等におけるス
テアリングホイールの操舵角を検出するステアリング操
舵角検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば車両のヘッドライトのステアリン
グホイール操舵角に応じた照射方向の制御や、後車軸の
舵角をステアリングホイールの操舵角に連動させる制御
のために、ステアリング操舵角の高精度の検出が求めら
れている。このようなステアリング操舵角検出装置とし
て、特表平８−５１１３５０号公報に開示されたものが
ある。この装置は、ステアリングホイールが取り付けら
れたステアリングシャフトと一体に回転する第１の符号
ディスクと、これに対して１／４に減速される第２の符
号ディスクを備え、第１の符号ディスクに形成されたス
トライプを検出する９個のセンサと、第２の符号ディス
クに形成されたストライプを検出する３個のセンサとを
有している。これにより、±７２０°の間において何回
転目かを含めて２．５°の分解能でステアリングホイー
ルの操舵角を検出可能としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では、２．５°の分解能を得るために９個もの
多数のセンサを必要とし、高コストとなるうえ、センサ
のレイアウトも容易ではない。また、ステアリングホイ
ールが何回転目かを検出するために、減速した第２の符
号ディスクに３個のセンサを組み合わせているので、こ
れらのセンサのどれかが故障したときには、少なくとも
ステアリングホイールを３６０°操舵しないとその故障
であることが検出されない。

【０００４】さらに、第２の符号ディスクのストライプ
は３本のトラックに形成されているので、この３本のト
ラックをレイアウトするためのスペースを要して装置の
サイズが大きくなり、また最内側のトラックのストライ
プの精度確保に余程の注意を払わなければならないとい
う問題がある。したがって本発明は、上記従来の問題点
に鑑み、センサ数を低減するとともに必要なトラック数
も少なくしながら、高分解能でステアリングホイールの
操舵角を検出する操舵角検出装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１のス
テアリングの操舵角検出装置は、ステアリングシャフト
に固定され、第１のストライプを形成した第１のトラッ
クを備える第１のディスクと、該第１のディスクに対し
て所定の増速比で増速回転し、第２のストライプを形成
した第２のトラックを備える第２のディスクと、第１の
トラックに対向して第１のストライプのストライプ要素
の始端または終端を１０°ごとにいずれかが検知するよ
うに所定の配列で設置された６個の第１のセンサと、第
２のトラックに対向して第２のストライプのストライプ
要素の始端または終端を検知するように所定の配列で設
置された第２のセンサと、第１のセンサの出力に基づい
て、第１のディスクの相対舵角を検出する第１ディスク
角度検出部と、第２のセンサの出力に基づいて、第２の
ディスクの相対回転角度を検出する第２ディスク角度検
出部と、第１ディスク角度検出部で求めた相対舵角と第
２ディスク角度検出部で求めた相対回転角度を基に、上
記相対舵角の分解能でステアリングシャフトの操舵角を
絶対舵角として出力する操舵角検出部とを有するものと
した。

【０００６】請求項２の発明は、とくに第２のディスク
が第１のディスクに対して増速比６／５で増速回転する
よう構成され、これにより操舵角検出部は第１のディス
クの絶対舵角を±９００°の範囲で検出するものとし
た。

【０００７】請求項３の発明は、第１のストライプが、
第１のトラックの周上に、１００°、２０°および６０
°のストライプ要素を順次に６０°および８０°の間隙
をおいて配置したパターン、８０°、４０°および６０
°のストライプ要素を順次に６０°および４０°の間隙
をおいて配置したパターン、または１００°、４０°お
よび４０°のストライプ要素を順次に６０°および６０
°の間隙をおいて配置したパターンを有し、第１のセン
サは、互いに３０°位相をずらせた２個からなるセンサ
組を第１のトラックの周上１２０°間隔で配置したもの
とした。

【０００８】請求項４の発明は、第１のディスクがさら
に第１のストライプよりも密な副ストライプを形成した
副トラックを備えるとともに、該副トラックに対向して
副ストライプのストライプ要素の始端または終端を１０
°より小さい角度ごとに検知するように設置した副セン
サを有し、第１ディスク角度検出部は、第１のセンサの
出力と副センサの出力とに基づいて、第１のディスクの
相対舵角を検出するものとした。

【０００９】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、副ストライプが、副トラックの周上に、７．５°、
７．５°および５°のストライプ要素を順次に５°、
７．５°および７．５°の間隙をおいて９回繰り返して
配置したパターンを有し、副センサは、互いに１０°位
相をずらせた２個からなり、副ストライプのストライプ
要素の始端または終端を２．５°ごとにいずれかが検知
するように設置され、第１ディスク角度検出部は、第１
のセンサに基づく検出舵角を基準に、副センサの出力に
基づいて第１のディスクの相対舵角を２．５°の分解能
で検出するものである。また、請求項６の発明は、副ス
トライプが、副トラックの周上に、１°のストライプ要
素を１°の間隙をおいて１８０回繰り返して配置したパ
ターンを有し、副センサは、副ストライプのストライプ
要素の始端または終端を０．５°ごとにいずれかが検知
するように所定の配列で設置された２個のセンサからな
り、第１ディスク角度検出部は、第１のセンサに基づく
検出舵角を基準に、副センサの出力に基づいて第１のデ
ィスクの相対舵角を０．５°の分解能で検出するもので
ある。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は実施の形態の分解斜視図である。ス
テアリングシャフト１に第１のディスク２が固定され
て、ステアリングシャフト１と一体に回転可能となって
いる。第１のディスク２に対向してセンサ支持盤３が車
体側に固定されており、センサ支持盤３には第２のディ
スク４が回転可能に支持されている。センサ支持盤３に
は第１のディスク２および第２のディスク４にかかる後
述する各センサのピックアップが設置され、その出力信
号がコネクタ１８を介してマイクロコントローラ３０へ
入力されて、ここで出力信号に基づいて操舵角が演算さ
れる。

【００１１】第１のディスク２はステアリングシャフト
１を軸とする第１ギヤ２２を備え、第２のディスク４は
軸４０の一端に第２ギヤ４１を備えている。第２のディ
スク４の第２ギヤ４１と第１のディスク２の第１ギヤ２
２はそれぞれ、センサ支持盤３に支持された中間ギヤ５
と噛み合っている。第１ギヤ２２と第２ギヤ４１の歯数
比は６：５となっており、これにより、第２のディスク
４は第１のディスク２の回転に対して増速されて、第１
のディスク２が１回転（３６０°）するとき第２のディ
スク４は４３２°回転する。

【００１２】第１のディスク２と第２のディスク４の平
面図上の位置関係は、図２に示すようになる。詳細は後
述するが、第１のディスクにはストライプ２５を有する
トラック２４とストライプ２８を有するトラック２７が
設けられ、トラック２４に対して６個のセンサ１０が、
トラック２７には２個のセンサ１２が付設される。また
第２のディスクにはストライプ４５を有するトラック４
４が設けられ、このトラック４４に３個のセンサ１４が
付設されている。

【００１３】図３に示すように、第２のディスク４の軸
４０はセンサ支持盤３を貫通し、第２のディスク４と第
１のディスク２はセンサ支持盤３を挟んで互いに反対側
に位置している。センサ支持盤３と第１のディスク２お
よび第２のディスク４との間隙は同一に設定され、後述
するセンサを構成するピックアップがセンサ支持盤３の
上下両面においてそれぞれ対応する第１のディスク２ま
たは第２のディスク４の後述するトラックに向けて設置
されている。第１のディスク２、センサ支持盤３および
第２のディスク４を上下に挟んでアッパカバー６とロワ
カバー７が設けられ、それぞれセンサ支持盤３の周縁部
に固定されてケーシングを形成し、内部に第１のディス
ク２、センサ支持盤３および第２のディスク４を収納し
た形態となる。

【００１４】第１のディスク２には、図４に示すよう
に、２本のトラック２４、２７が設けられる。内側の第
１のトラック２４上に複数のスリット２６Ａを配して第
１のストライプ２５が形成され、同様に外側の副トラッ
ク２７上に副ストライプ２８が形成されている。先の図
３に示すように、これらのトラック２４、２７に向け
て、センサ支持盤３上にはフォトダイオードからなるピ
ックアップ１１Ａが設置され、第１のディスク２を挟ん
でピックアップ１１Ａと対向する位置にはＬＥＤの光源
１１Ｂが配置される。光源１１Ｂはアッパカバー６の内
壁に取り付けられている。

【００１５】上記のピックアップ１１ＡとＬＥＤの光源
１１Ｂとによりセンサ１０が構成され、ピックアップ１
１Ａはストライプ２５のスリット２６Ａを通して光源１
１Ｂからの光を受ける。これにより、センサ（のピック
アップ）からはスリット２６Ａ部分でＯＮ、スリット以
外の部分でＯＦＦの信号が出力される。以下、説明を簡
単にするため、信号を出力するピックアップにセンサを
代表させるものとし、センサとしての参照番号を付す
る。他のセンサ１２や後述する第２のディスク４にかか
るセンサ１４等についても同様である。

【００１６】第１のストライプ２５は、８０°ＯＮ（ス
リット）−６０°ＯＦＦ−４０°ＯＮ（スリット）−４
０°ＯＦＦ−６０°ＯＮ（スリット）−８０°ＯＦＦの
パターンとなっており、３個のスリット２６Ａを有す
る。図５に示すように、このストライプ２５が形成され
た第１のトラック２４に対向するセンサ１０のうち、１
０ａ、１０ｂ、１０ｃは、周上１２０°間隔で配置さ
れ、さらに同トラック上にセンサ１０ｄ、１０ｅ、１０
ｆが上記３個のセンサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃに対して
それぞれ３０°ずらせて配置されている。

【００１７】一方、副ストライプ２８は、先の図４に示
すように、７．５°ＯＮ−５°ＯＦＦ−７．５°ＯＮ−
７．５°ＯＦＦ−５°ＯＮ−７．５°ＯＦＦのパターン
が９回繰り返され、２７個のスリット２６Ｂを有してい
る。このストライプ２８が形成された副トラック２７に
対向するセンサ１２（１２ａ、１２ｂ）は、周上１０°
の間隔で配置されている。

【００１８】第１のディスク２の回転に伴って、トラッ
ク２４にかかるセンサ１０（１０ａ、１０ｂ、・・・、
１０ｆ）の出力は図６に示されるものとなり、１０°ご
とにいずれかがＯＮ／ＯＦＦ変化している。これに対し
て、トラック２７に対向するセンサ１２（１２ａ、１２
ｂ）の出力は図７に示されるものとなり、２．５°ごと
にいずれかがＯＮ／ＯＦＦ変化している。ここでは、ト
ラック２４のセンサ１０の出力に対してトラック２７の
センサ１２の出力の位相が２．５°となるようにセンサ
１０、１２の位置を設定してある。すなわち、図７にお
いて、Ａ、Ｂ、・・・の位置でセンサ１０による１０°
ごとの回転位置が検出されるように位置関係が設定され
る。これにより、第１のディスク２はその１回転内にお
いて２．５°の分解能で回転位置が検出されることにな
る。

【００１９】第２のディスク４には、図８に示すよう
に、トラック４４上にストライプ４５が形成されてい
る。ストライプ４５は１８０°ＯＮ−１８０°ＯＦＦの
パターンとなっており、周上に３個のセンサ１４（１４
ａ、１４ｂ、１４ｃ）が１２０°間隔で配置されてい
る。これにより、図９に示すように、第２のディスク４
の回転は６０°の分解能で検出される。上記のトラック
２４が発明における第１のトラックに該当し、トラック
２７が副トラックに、トラック４４が第２のトラックに
該当する。また、センサ１０（１０ａ、１０ｂ、・・
・、１０ｆ）が発明における第１のセンサに該当し、セ
ンサ１２（１２ａ、１２ｂ）が副センサに、センサ１４
（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）が第２のセンサに該当す
る。

【００２０】第２のディスク４の回転は、６０°の分解
能によりその１回転について６点で検出出力があるが、
この各点間の角度はギヤ比により増速されたものであ
り、第１のディスク２の回転角度５０°に相当する。逆
に言えば、第１のディスク２が１回転（３６０°）する
と、第２のディスク４は４３２°で７２°ずつ進相す
る。

【００２１】図１に示すように、マイクロコントローラ
３０は、第１のディスクの回転角度を求める第１ディス
ク角度検出部、第２のディスクの回転角度を求める第２
ディスク角度検出部、および両角度検出部で求めた回転
角度からステアリングホイールの操舵角を求める操舵角
検出部を有している。第１ディスク角度検出部は、セン
サ１０（１０ａ、１０ｂ、・・・、１０ｆ）からの出力
信号を受け、前述の図６に示されるように１０°ごとに
生じるいずれかのセンサ出力のＯＮ／ＯＦＦの変化をチ
ェックして、１０°の分解能で第１のディスクの回転角
度を求める。

【００２２】第１ディスク角度検出部はさらに、センサ
１２（１２ａ、１２ｂ）からの出力信号を受け、前述の
図７に示されるように２．５°ごとに生じるいずれかの
センサ出力のＯＮ／ＯＦＦの変化をチェックして、２．
５°の分解能で第１のディスクの回転角度を求める。セ
ンサ１０（１０ａ、１０ｂ、・・・、１０ｆ）の出力状
態の組合せ、およびセンサ１２（１２ａ、１２ｂ）の出
力状態の組合せは、それぞれ第１のディスクの１回転ご
とに同一となるから、ここで求められる各回転角度は第
１のディスクの１回転内の相対舵角を示す。

【００２３】ここでは、トラック２４のセンサ１０の出
力に対してトラック２７のセンサ１２の出力の位相が
２．５°となるようにセンサ１０、１２の位置を設定し
てあるから、両センサに基づく結果を組み合わせて、第
１ディスク角度検出部では第１のディスク２の１回転内
における相対舵角が２．５°の分解能で検出される。

【００２４】第２ディスク角度検出部は、センサ１４か
らの出力信号を受け、第２のディスクの６０°回転ごと
に生じるいずれかのセンサ出力のＯＮ／ＯＦＦの変化を
チェックして、前述のように６０°の分解能で第２のデ
ィスクの回転角度を求める。センサ１４（１４ａ、１４
ｂ、１４ｃ）の出力状態の組合せは、第２のディスクの
１回転ごとに同一となるから、ここで求められる各回転
角度も第２のディスクの１回転内の相対回転角度を示
す。

【００２５】第２のディスクは増速されて、第１のディ
スクが３６０°回転したとき進相して４３２°回転して
いる。このため、図１０に示すように、第１のディスク
２が５回転までの範囲では、第１のディスク２にかかる
センサ１０、１２の出力状態と第２のディスク４にかか
るセンサ１４の出力状態の組み合わせが同一となること
はない。ただし、第１のディスク２にかかるセンサ１
０、１２の出力の変化位置と第２のディスク４にかかる
センサ１４の出力の変化位置を５°ずらせることによ
り、変化位置が重複しないようにしておく。なお、図１
０中、第１のディスク２にかかるセンサの出力はトラッ
ク２４の１０°分解能のものを示している。

【００２６】したがって、操舵角検出部では、センサ１
０、１２の出力状態とセンサ１４の出力状態を対比する
ことにより、第１のディスク２が何回転目（回転数）に
あるのかを検出する。上記の６／５の増速比により、±
９００°すなわち片側２．５回転ずつの範囲で第１のデ
ィスク２が何回転目にあるかが検出される。操舵角検出
部では、上記により特定した回転数に第１ディスク角度
検出部で求めた第１のディスク２の相対舵角を加えるこ
とにより、２．５°の分解能で操舵角を絶対舵角として
算出する。検出された操舵角は、マイクロコントローラ
３０から適宜の通信手段により、操舵角を必要とする図
示しない制御装置へ送出される。

【００２７】なお、各トラック２４、２７、４４のセン
サの故障は、各センサの出力レベルが同時に変化しない
か、今回検出された出力が示すパターンと前回の出力が
示すパターンが連続的な位置関係にあるか、トラック２
４で検出された変位量とトラック２７で検出された変位
量が適正な関係にあるか、あるいはまた各センサ出力が
示すパターンがすべてのパターンに合致しているかなど
の評価により検知される。

【００２８】本実施の形態は以上のように構成され、ス
テアリングシャフト１に固定した第１のディスク２に６
個のセンサ１０ａ〜１０ｆを組み合わせて１０°の分解
能の操舵角検出を可能とし、さらに２個のセンサ１２
ａ、１２ｂを加えて２．５°の分解能の操舵角検出を可
能とした。この際、第１のディスクに必要なトラックは
２本であり、トラック形成に要するスペースも少なく、
ストライプも高精度に形成できる。

【００２９】また、第１のディスク２の回転に対して６
／５に増速した第２のディスク４に３個のセンサ１４ａ
〜１４ｃを組み合わせたことにより、±９００°の範囲
でステアリングが何回転目にあるのかを検出できるとと
もに、第２のディスク４にかかるセンサ１４ａ〜１４ｃ
のいずれかが故障した場合には、第２のディスク４の分
解能が６０°であるから、ステアリング操舵で５０°ご
とに現われるべきセンサ出力の変化から故障検出が行
え、従来に比してきわめて小さい操舵角度で故障検出で
きる。

【００３０】なお、本実施の形態では、第１のディスク
のトラック２４におけるストライプ２５を、８０°ＯＮ
−６０°ＯＦＦ−４０°ＯＮ−４０°ＯＦＦ−６０°Ｏ
Ｎ−８０°ＯＦＦのパターン構成としたが、このほか変
形例として、１００°ＯＮ−６０°ＯＦＦ−２０°ＯＮ
−８０°ＯＦＦ−６０°ＯＮ−４０°ＯＦＦのパターン
Ａ、あるいは１００°ＯＮ−６０°ＯＦＦ−４０°ＯＮ
−６０°ＯＦＦ−４０°ＯＮ−６０°ＯＦＦのパターン
Ｂを採用してもよい。パターンＡとしたときのセンサ出
力の変化を示す図１１、およびパターンＢとしたときの
センサ出力の変化を示す図１２に明らかなように、これ
らによっても１０°ごとにいずれかがＯＮ／ＯＦＦ変化
することにより、１０°の分解能で第１のディスクの舵
角が検出される。

【００３１】つぎに、第２の実施の形態について説明す
る。これは第１のディスクの副トラックのストライプを
異ならせて、さらに分解能を向上させたものである。図
１３は、本実施の形態における第１のディスクを示す。
第１のディスク２Ａには２本のトラック２４、５０が設
けられ、内側の第１のトラックは前実施の形態における
トラック２４と同じで、８０°ＯＮ−６０°ＯＦＦ−４
０°ＯＮ−４０°ＯＦＦ−６０°ＯＮ−８０°ＯＦＦの
パターンのストライプ２５が形成されている。外側のト
ラック５０上にはストライプ５１が形成されている。ス
トライプ５１は、１°ＯＮ−１°ＯＦＦを周上繰り返す
パターンとなっている。

【００３２】図１４に示すように、トラック２４に対向
するセンサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃおよびセンサ１０
ｄ、１０ｅ、１０ｆの配置は前実施の形態におけると同
じである。ストライプ５１が形成されたトラック５０に
対向しては、２個のセンサ１６ａ、１６ｂが周上１０．
５°の間隔で配置されている。

【００３３】本実施の形態では、上記の第１のディスク
２Ａと、前実施の形態における第２のディスク４とが組
み合わされている。第１のディスクにかかるセンサ１０
ａ〜１０ｆおよびセンサ１６ａ、１６ｂと第２のディス
クにかかるセンサ１４ａ〜１４ｃの出力信号が、マイク
ロコントローラ３０へ入力され、各出力信号の関係が評
価される。マイクロコントローラ３０における評価処理
は前実施の形態と同様である。ここでは、トラック５０
が副トラックに該当し、ストライプ５１が副ストライプ
に、センサ１６ａ、１６ｂが副センサに該当する。

【００３４】本実施の形態によれば、トラック５０にか
かるセンサ１６ａ、１６ｂの２相の出力には０．５°ご
とに変化が生じるから、第１のディスク２Ａの回転が
０．５°の分解能で検出される。したがって、第１のデ
ィスク２Ａのトラック２４にかかるセンサ１０ａ〜１０
ｆと第２のディスク４のトラック４４にかかるセンサ１
４ａ〜１４ｃの出力から得られる分解能１０°の絶対舵
角に上記０．５°の分解能で検出される相対舵角を組み
合わせることにより、０．５°の分解能でステアリング
が何回転目にあるのかを含めた操舵角が検出される。

【００３５】なお、各実施の形態では、各トラックのス
トライプの変化を検出するセンサとして、第１あるいは
第２のディスク２（２Ａ）、４を挟んでＬＥＤの光源１
１Ｂとフォトトランジスタのピックアップ１１Ａを配
し、トラックのスリット２６を通過する光を検知するも
のを用いたが、これに限定されず、スリットの代わりに
リフレクタを用いて反射光を検知する方式や、磁気ホー
ル素子を用いた方式など種々のセンサを利用できる。

【００３６】

【発明の効果】以上のとおり、本発明は、ステアリング
の操舵角検出装置において、ステアリングシャフトに固
定された第１のディスクと、これに対して所定の増速比
で増速回転する第２のディスクを備え、第１のディスク
の第１のトラックに対向して第１のストライプのストラ
イプ要素の始端または終端を１０°ごとにいずれかが検
知するように所定の配列で６個の第１のセンサを設け、
第２のディスクの第２のトラックに対向して第２のスト
ライプのストライプ要素の始端または終端を検知するよ
うに所定の配列で第２のセンサを設け、第１のセンサの
出力に基づいて第１のディスクの相対舵角を検出し、第
２のセンサの出力に基づいて第２のディスクの相対回転
角度を検出し、これらの相対舵角と相対回転角度を基に
操舵角を求めるものとしたので、少ないセンサで広範囲
にわたる操舵角を第１のセンサに基づく分解能で絶対舵
角として検出することができる。また、第１のディスク
に対して増速回転する第２のディスクの回転角度を複数
個の第２のセンサで検知するので、細かな分解能が得ら
れ、センサに故障が発生した場合にはステアリングホイ
ールのわずかな回転で故障が検出される。

【００３７】とくに第２のディスクの第１のディスクに
対する増速比を６／５とすることにより、±９００°の
範囲で操舵角が検出される。

【００３８】また、第１のストライプは、８０°、４０
°および６０°のストライプ要素を順次に６０°および
４０°の間隙をおいて配置したパターン、１００°、２
０°および６０°のストライプ要素を順次に６０°およ
び８０°の間隙をおいて配置したパターン、または１０
０°、４０°および４０°のストライプ要素を順次に６
０°および６０°の間隙をおいて配置したパターンと
し、６個の第１のセンサは、互いに３０°位相をずらせ
た２個ずつを１２０°間隔で配置することにより、第１
のディスクには１本のトラックを設けるだけで１０°の
分解能により操舵角が検出される。

【００３９】また、第１のディスクにさらに副ストライ
プを形成した副トラックを備え、この副トラックに対向
して副ストライプのストライプ要素の始端または終端を
１０°より小さい角度ごとに検知するように設置した副
センサを設けることにより、第１のセンサの出力と副セ
ンサの出力とに基づいて、第１のディスクの相対舵角の
分解能を向上させることができる。

【００４０】とくに、副ストライプを７．５°、７．５
°および５°のストライプ要素を順次に５°、７．５°
および７．５°の間隙をおいて９回繰り返して配置した
パターンに形成し、副センサは、互いに１０°位相をず
らせた２個で副ストライプのストライプ要素の始端また
は終端を２．５°ごとにいずれかが検知するように設置
することにより、操舵角が上記１０°を基礎にさらに
２．５°の分解能で検出される。また、副ストライプを
１°のストライプ要素を１°の間隙をおいて１８０回繰
り返して配置したパターンに形成し、副センサは、副ス
トライプのストライプ要素の始端または終端を０．５°
ごとにいずれかが検知するように配置した２個のセンサ
で構成することにより、操舵角が０．５°の分解能で検
出される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構成を示す分解斜視図で
ある。

【図２】第１のディスク、第２のディスクおよびセンサ
の位置関係を示す図である。

【図３】実施の形態を示す断面図である。

【図４】第１のディスクを示す図である。

【図５】第１のディスクにかかるセンサの配置を示す図
である。

【図６】第１のディスクの回転に伴う第１のトラックに
かかるセンサ出力の変化を示す図である。

【図７】第１のディスクの回転に伴う副トラックにかか
るセンサ出力の変化を示す図である。

【図８】第２のディスクとセンサの配置を示す図であ
る。

【図９】第２のディスクの回転に伴う第２のトラックに
かかるセンサ出力の変化を示す図である。

【図１０】第１のディスクにかかるセンサ出力と第２の
ディスクにかかるセンサ出力の関係を示す図である。

【図１１】変形例における第１のディスクの回転に伴う
第１のトラックにかかるセンサ出力の変化を示す図であ
る。

【図１２】他の変形例における第１のディスクの回転に
伴う第１のトラックにかかるセンサ出力の変化を示す図
である。

【図１３】第２の実施の形態における第１のディスクを
示す図である。

【図１４】第２の実施の形態における第１のディスクに
かかるセンサの配置を示す図である。

【符号の説明】

１ ステアリングシャフト ２、２Ａ 第１のディスク ３ センサ支持盤 ４ 第２のディスク ５ 中間ギヤ ６ アッパカバー ７ ロワカバー １０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０
ｆ） センサ（第１のセンサ） １１Ａ ピックアップ １１Ｂ 光源 １２（１２ａ、１２ｂ） センサ（副センサ） １４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ） センサ（第２のセ
ンサ） １６ａ、１６ｂ センサ（副センサ） １８ コネクタ ２２ 第１ギヤ ２４ トラック（第１のトラック） ２７、５０ トラック（副トラック） ２６Ａ、２６Ｂ スリット ２５ ストライプ（第１のストライプ） ２８、５１ ストライプ（副ストライプ） ３０ マイクロコントローラ ３１ 第１ディスク角度検出部 ３２ 第２ディスク角度検出部 ３３ 操舵角検出部 ４０ 軸 ４１ 第２ギヤ ４４ トラック（第２のトラック） ４５ ストライプ（第２のストライプ）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングシャフトに固定され、第１
   のストライプを形成した第１のトラックを備える第１の
   ディスクと、該第１のディスクに対して所定の増速比で
   増速回転し、第２のストライプを形成した第２のトラッ
   クを備える第２のディスクと、前記第１のトラックに対
   向して前記第１のストライプのストライプ要素の始端ま
   たは終端を１０°ごとにいずれかが検知するように所定
   の配列で設置された６個の第１のセンサと、前記第２の
   トラックに対向して前記第２のストライプのストライプ
   要素の始端または終端を検知するように所定の配列で設
   置された第２のセンサと、前記第１のセンサの出力に基
   づいて、前記第１のディスクの相対舵角を検出する第１
   ディスク角度検出部と、前記第２のセンサの出力に基づ
   いて、前記第２のディスクの相対回転角度を検出する第
   ２ディスク角度検出部と、第１ディスク角度検出部で求
   めた相対舵角と第２ディスク角度検出部で求めた相対回
   転角度を基に、前記相対舵角の分解能でステアリングシ
   ャフトの操舵角を絶対舵角として出力する操舵角検出部
   とを有することを特徴とするステアリングの操舵角検出
   装置。
2. 【請求項２】 前記第２のディスクが第１のディスクに
   対して増速比６／５で増速回転するよう構成され、前記
   操舵角検出部は前記第１のディスクの絶対舵角を±９０
   ０°の範囲で検出することを特徴とする請求項１記載の
   ステアリングの操舵角検出装置。
3. 【請求項３】 前記第１のストライプは、第１のトラッ
   クの周上に、１００°、２０°および６０°のストライ
   プ要素を順次に６０°および８０°の間隙をおいて配置
   したパターン、８０°、４０°および６０°のストライ
   プ要素を順次に６０°および４０°の間隙をおいて配置
   したパターン、または１００°、４０°および４０°の
   ストライプ要素を順次に６０°および６０°の間隙をお
   いて配置したパターンを有し、前記第１のセンサは、互
   いに３０°位相をずらせた２個からなるセンサ組を前記
   第１のトラックの周上１２０°間隔で配置したものであ
   ることを特徴とする請求項１または２記載のステアリン
   グの操舵角検出装置。
4. 【請求項４】 前記第１のディスクがさらに第１のスト
   ライプよりも密な副ストライプを形成した副トラックを
   備えるとともに、該副トラックに対向して前記副ストラ
   イプのストライプ要素の始端または終端を１０°より小
   さい角度ごとに検知するように設置した副センサを有
   し、前記第１ディスク角度検出部は、第１のセンサの出
   力と副センサの出力とに基づいて、前記第１のディスク
   の相対舵角を検出することを特徴とする請求項１、２ま
   たは３記載のステアリングの操舵角検出装置。
5. 【請求項５】 前記副ストライプは、副トラックの周上
   に、７．５°、７．５°および５°のストライプ要素を
   順次に５°、７．５°および７．５°の間隙をおいて９
   回繰り返して配置したパターンを有し、前記副センサ
   は、互いに１０°位相をずらせた２個からなり、前記副
   ストライプのストライプ要素の始端または終端を２．５
   °ごとにいずれかが検知するように設置され、第１ディ
   スク角度検出部は、前記第１のセンサに基づく検出舵角
   を基準に、副センサの出力に基づいて第１のディスクの
   相対舵角を２．５°の分解能で検出することを特徴とす
   る請求項４記載のステアリングの操舵角検出装置。
6. 【請求項６】 前記副ストライプは、副トラックの周上
   に、１°のストライプ要素を１°の間隙をおいて１８０
   回繰り返して配置したパターンを有し、前記副センサ
   は、副ストライプのストライプ要素の始端または終端を
   ０．５°ごとにいずれかが検知するように所定の配列で
   設置された２個のセンサからなり、第１ディスク角度検
   出部は、前記第１のセンサに基づく検出舵角を基準に、
   副センサの出力に基づいて第１のディスクの相対舵角を
   ０．５°の分解能で検出することを特徴とする請求項４
   記載のステアリングの操舵角検出装置。