JP2007535739A - 操作部品の評価方法 - Google Patents

Abstract

調整部品を用いて、送信器と受信器とから成る光学システムを遮断して、電気的に評価する自動車用操作部品の評価方法において、光学システムが、調整部品の変位に応じて遮断される状況を評価するものである。

Description

この発明は、調整部品を用いて、送信器と受信器から構成される光学システムを遮断して、電気的に評価する、自動車用操作部品の評価方法に関する。

この発明の課題は、非接触による測定値の検出、例えば、ジョイスティックを八つの方向に対して評価することにより、触覚に関する高い要求、即ち、四つより多くの操作方向に関して設計されたＭＭＩ操作部品の機械的及び電気的な公差を解消することにある。

この発明の課題は、請求項１の特徴部によって解決される。

例えば、フォトアイソレーターの一部を構成する光ガイド及びこれらの光ガイドの間に挿入された操作部品又は連結リンクから成るアナログ式光学システムは、操作部品の変位に対応して、透過する光、ここでは赤外光の量を制御するものである。

電子回路は、複数のフォトアイソレーターで構成される光電部品と、フォトアイソレーターを駆動するとともに、フォトアイソレーターのアナログ電気信号の評価を行うマイクロコントローラーとから構成される。

製造時及び耐用年数に渡っての機械的及び光学的な公差は、補正方法によって修正される。

ここに記載する評価方法は、アナログ式光学システムにおいて使用される。ここで使用されるシステムは、フォトアイソレーターの一部を構成する光ガイドと、光ガイド部品の間に挿入され、そこに連結リンクを形成した、調整部品とも呼ばれる操作部品とから構成され、操作部品の変位に対応して、有利には、赤外光である透過光を制御するものである。

更に、この評価のためには、少なくとも二つのアナログ式光弁から構成される光電部品と、光弁を駆動するとともに、光弁のアナログ電気信号の評価を行うマイクロコントローラーとから成る電子回路を使用する。

評価方法は、製造プロセスの最後に位置する、校正とも呼ばれる習熟プロセスにより算出した特性曲線を、前記の構成の切換点を検出するために使用する。

ここで、この校正について、以下の通り説明する。製造プロセスの最後では、設備において、アナログ式光学システムの校正が行われる。このプロセスによって、構成部品のすべての機械的及び静力学的な公差が補正される。

第一ステップでは、静止位置毎にエンコーダーを動かして、それぞれ四つの光弁の値を読み取る。すべての静止位置を検出したら、すべての静止位置に関する各光弁の最大値を算出する。これらの最大値に定数を掛けて、場合によっては生じる押圧動作を検出するための切換用閾値を生成する。

次のステップでは、ジョイスティックを八つの方向すべてに対して順番に切換点にまで変位させて、有利な実施例では四つの光学システムである各光弁によって、実際値を読み取る。これらの値は、同様に定数を掛けられる。この場合、これらの定数は、切換機能を安定化させる役割を果たす。両方のステップにおいて、信頼できる最大値を上回る場合には、その場合を検知して、操作ユニットにフィードバックする。

この評価方法では、各光弁に関して、閾値を計算する。これらの値は、図１に示されている通り、ＥＥＰＲＯＭに保存されて、光学システムの評価に使用される。

光弁の値は、１０ｍｓ毎に算出されて、評価に廻される。

マイクロコントローラーに渡された光弁の値は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換される。Ａ／Ｄ変換の結果は、マイクロコントローラーの入力に関して連続する四つのＡ／Ｄ変換の平均値である。その次に、Ａ／Ｄ変換の値は、正規化されて、非バウンド化される。連続する三つの値が一致した場合に初めて、それらの値は、評価に廻され、そのことは、詳しく図２に示されている。

評価方法は、閾値を上回ったことを検出することによって評価することである。ジョイスティックを静止位置から機械的なストッパーにまで変位させた場合に、それらの光弁に対応する特性曲線の閾値を上回る。閾値を上回ったことは、様々な状態を示しており、その状態を用いて、変位の方向を検知する。

校正では、以下の通り、測定値を０〜１００の値の範囲に正規化する。

正規化値＝（実際値−最小値）ｘ９５／（最大値−最小値）＋５

ＥＥＰＲＯＭに保存されている閾値を用いて、各光弁に関する特性曲線を計算する。

基本方位は、以下の条件によって検出される。

北の方向への変位（その他の基本方位に関しても同様のことが成り立つ）：

（（ＬＳＡ＝５）＆（ＬＳＢ＜５）＆（ＬＳＤ＜５））
又は
（（ＬＳＡ＝５）＆（ＬＳＢ＝４））
又は
（（ＬＳＡ＝５）＆（ＬＳＤ＝４））
又は
（（ＬＳＡ＝５）＆（ＬＳＢ＝４）＆（ＬＳＤ＝４））

北東の方向への変位（その他の八方位に関しても同様のことが成り立つ）：

（（ＬＳＡ＝４）＆（ＬＳＢ＝４））
又は
（（ＬＳＡ＝５）＆（ＬＳＢ＝５））

以下の条件は、場合によっては起こる押圧機能を検知するものである：

（（ＬＳＡ＞＝３）＆（ＬＳＢ＞＝３）＆（ＬＳＣ＞＝３）＆（ＬＳＤ＞＝３））

光弁の機械的な構成によって、変位の際には、一つの光弁に向かう動きと、その光弁と向かい合った光弁では、その光弁から離れる動きが生じる。この関係は、冗長的なものである。

この評価が何らかの意味の有る結果を生み出さない場合、更にそれと対を成す光弁の値に関する評価を行い、それによって誤りの訂正を行うことができる。更に、前記の関係を診断に利用することができる。

評価の別の構成は、角度と大きさの検出による評価である。光弁の配置により、平行座標系の定義が可能となる。

校正では、各光弁に関して、八つの方向に対して切換点にまで変位させた際に、それぞれ最大値と最小値を検出して、コントローラーのＥＥＰＲＯＭに保存する。その場合、光弁の非バウンド化した値を、以下の通り正規化する。

（実際値−最小値）／（最大値−最小値）＝正規化された実際値

ここで、これらの方向に対応する光弁の実際値と正規化した値のアークタンジェントを生成する。

北 （ＬＳＡ／ＬＳＤ）及び（ＬＳＡ／ＬＳＢ）
北東 （ＬＳＡ／ＬＳＢ）
東 （ＬＳＡ／ＬＳＢ）及び（ＬＳＢ／ＬＳＣ）
南東 （ＬＳＢ／ＬＳＣ）
南 （ＬＳＢ／ＬＳＣ）及び（ＬＳＣ／ＬＳＤ）
南西 （ＬＳＣ／ＬＳＤ）
西 （ＬＳＣ／ＬＳＤ）及び（ＬＳＤ／ＬＳＡ）
北西 （ＬＳＤ／ＬＳＡ）

大きさは、ピタゴラスの定理より、以下の通りとなる。

以上の通り、変位の方向と大きさを計算することができる。

耐用年数の間における定期的な調整により、温度、汚れ及び老朽化に対する補正が成される。校正の際には、光学システムが静止状態に有る場合の光弁の値が、ＥＥＰＲＯＭに保存される。

実際のアナログ／デジタル変換された値を校正した値と比較することによって、静止位置に有るシステムが、以下の場合のいずれに該当するのかを決定することができる。
第一の場合：すべての実際値が、校正された値から同じ値だけずれている。その補正によ り意味の有る値となる場合には、この偏差だけ、フォトアイソレーターの補 正を行う。
第二の場合：向かい合った光弁の値が、逆方向に対して同じ程度ずれている。光学システ ムは、静止していない。調整しない。
第三の場合：単一の光弁が、その他の光弁より大きな偏差を有する。この場合、この単一 の光弁の閾値は、意味の有る限界値内に修正することが可能である。

添付の図面とフローチャートは、この発明の実施例を示す。

フローチャート フローチャート グラフ グラフ 説明図 フローチャート

Claims (7)

1. 調整部品を用いて、送信器と受信器とから成る光学システムを遮断して、電気的に評価する自動車用操作部品の評価方法において、
   光学システムが調整部品の変位に応じて遮断される状況を評価することを特徴とする方法。
2. 赤外光を評価することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 少なくとも二つの測定値、有利には四つの測定値を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 評価のために、アナログの測定値をデジタル化することと、平均値を算出することとを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の方法。
5. 各方向に対して閾値を上回ることに関して、調整部品の変位を行うことを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の方法。
6. 角度と大きさを検出することに関して、調整部品の変位を行うことを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載の方法。
7. 評価の前に、測定値の非バウンド化を行い、非バウンド化においては、少なくとも３回連続して同じ測定値が検出されるようにすることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一つに記載の方法。

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