JP2568601B2 - 回転角度検出装置 - Google Patents
回転角度検出装置Info
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- JP2568601B2 JP2568601B2 JP62334849A JP33484987A JP2568601B2 JP 2568601 B2 JP2568601 B2 JP 2568601B2 JP 62334849 A JP62334849 A JP 62334849A JP 33484987 A JP33484987 A JP 33484987A JP 2568601 B2 JP2568601 B2 JP 2568601B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、車両のステアリングなどの回転軸の回転量
と方向を検知することができる回転角度検出装置に関す
るものである。
と方向を検知することができる回転角度検出装置に関す
るものである。
従来の技術 従来、この種の回転角検出装置としてステアリングシ
ヤフトの回転を検出するために、スリツト板の両側に２
組のフオトインタラプタを取り付け、スリツトを通過す
る光のオン・オフパターンを検知してステアリングシヤ
フトの回転角を検出し、且つ、２個のセンサーの位相差
によりステアリングホイールの右回転，左回転を識別す
るようなものであつた。
ヤフトの回転を検出するために、スリツト板の両側に２
組のフオトインタラプタを取り付け、スリツトを通過す
る光のオン・オフパターンを検知してステアリングシヤ
フトの回転角を検出し、且つ、２個のセンサーの位相差
によりステアリングホイールの右回転，左回転を識別す
るようなものであつた。
また、実開昭58−145506号公報の第２図に示すよう
に、ハンドル直下の円環状箱体内にハンドルに連動する
スリツト板を設け、フオトインタラプタをセンサーとし
て該スリツト板を上下で挾むように配置するものもあつ
た。
に、ハンドル直下の円環状箱体内にハンドルに連動する
スリツト板を設け、フオトインタラプタをセンサーとし
て該スリツト板を上下で挾むように配置するものもあつ
た。
発明が解決しようとする問題点 ステアリングシヤフトにフオトインタラプタなどのセ
ンサー素子を取りつける方式では組み付けの作業性が悪
く、また円環状箱体内に同様のセンサーを内蔵する方式
は、箱体が大きなものになりスペース効率が悪いという
難点があつた。
ンサー素子を取りつける方式では組み付けの作業性が悪
く、また円環状箱体内に同様のセンサーを内蔵する方式
は、箱体が大きなものになりスペース効率が悪いという
難点があつた。
本発明は上記問題点を解決するもので、簡単な構造に
より組み付け作業性を向上でき、スペース効率もよく、
しかも確実な検出が可能な回転角度検出装置を提供する
ことを目的とするものである。
より組み付け作業性を向上でき、スペース効率もよく、
しかも確実な検出が可能な回転角度検出装置を提供する
ことを目的とするものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明は、ハンドルに
より回転されるとともに、ステアリングコラムスイツチ
本体にスプリングによりハンドル側へ加勢されるように
取付けられた筒状カムと、前記筒状カムの直下部に同心
に配置されて回転可能に係合されるとともに前記ステア
リングコラムスイツチ本体に保持され、外周に等間隔に
交互に光を反射させる反射パターンと、光を吸収する非
反射パターンとを形成した筒状反射板と、前記筒状反射
板に対向するように配置された、少なくとも１対の受・
発光素子よりなる光反射形ホトセンサーとを備えたもの
である。
より回転されるとともに、ステアリングコラムスイツチ
本体にスプリングによりハンドル側へ加勢されるように
取付けられた筒状カムと、前記筒状カムの直下部に同心
に配置されて回転可能に係合されるとともに前記ステア
リングコラムスイツチ本体に保持され、外周に等間隔に
交互に光を反射させる反射パターンと、光を吸収する非
反射パターンとを形成した筒状反射板と、前記筒状反射
板に対向するように配置された、少なくとも１対の受・
発光素子よりなる光反射形ホトセンサーとを備えたもの
である。
作用 上記構成により、車両ハンドルなどと連動して回転す
る筒状カムに係合した筒状反射板の回転に対し、対向し
て配置された少なくとも１対の光反射形ホトセンサーに
より、前記反射板の反射パターンと非反対パターンを検
知し、その検知波形をパルスに変換し、外部に配置され
たマイクロコンピユータなどの制御装置に伝送して、回
転量をパルスの回数で、また、回転方向を２個のパルス
の位相差によつて検知できるものであり、組み付けの作
業性が良くなり、簡単に構成できるとともに、常に反射
板と光反射形ホトセンサーとが対向するように構成した
ことで、より確実な検出ができる。また、筒状カムと筒
状反射板を分離しているため、筒状反射板は直接にハン
ドルとの取り付け状態に左右されず、したがって、回転
角度の正確な検出が行える。
る筒状カムに係合した筒状反射板の回転に対し、対向し
て配置された少なくとも１対の光反射形ホトセンサーに
より、前記反射板の反射パターンと非反対パターンを検
知し、その検知波形をパルスに変換し、外部に配置され
たマイクロコンピユータなどの制御装置に伝送して、回
転量をパルスの回数で、また、回転方向を２個のパルス
の位相差によつて検知できるものであり、組み付けの作
業性が良くなり、簡単に構成できるとともに、常に反射
板と光反射形ホトセンサーとが対向するように構成した
ことで、より確実な検出ができる。また、筒状カムと筒
状反射板を分離しているため、筒状反射板は直接にハン
ドルとの取り付け状態に左右されず、したがって、回転
角度の正確な検出が行える。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図および第２図は本発明の回転角度検出装置の斜
視図および分解斜視図、第３図は断面図である。
視図および分解斜視図、第３図は断面図である。
第１図〜第３図において、１は車両ハンドルの直下に
配置され、イグニツシヨンキーユニツトなどに固定され
るステアリングコラムスイツチ本体である。２は操作レ
バー2aによつて操作されるターンシグナル・ライトなど
のスイツチユニツト、３は操作レバー3aによつて操作さ
れるワイパー・ウオツシヤなどのスイツチユニツトであ
る。４は筒状カムで、スプリング６によつて上方に加勢
され、上方に配置されたハンドル（図示せず）にカムピ
ン4a,4b,4cによつて係合し、ハンドルの回転に連動して
回転する。筒状カム４の直下には、母材をプラスチツク
で構成され、円周上に反射パターン5aと非反射パターン
5bがほぼ等間隔に形成されている筒状反射板５が設けら
れ、筒状カム４と一部係合して一体的に回転するように
なつている。
配置され、イグニツシヨンキーユニツトなどに固定され
るステアリングコラムスイツチ本体である。２は操作レ
バー2aによつて操作されるターンシグナル・ライトなど
のスイツチユニツト、３は操作レバー3aによつて操作さ
れるワイパー・ウオツシヤなどのスイツチユニツトであ
る。４は筒状カムで、スプリング６によつて上方に加勢
され、上方に配置されたハンドル（図示せず）にカムピ
ン4a,4b,4cによつて係合し、ハンドルの回転に連動して
回転する。筒状カム４の直下には、母材をプラスチツク
で構成され、円周上に反射パターン5aと非反射パターン
5bがほぼ等間隔に形成されている筒状反射板５が設けら
れ、筒状カム４と一部係合して一体的に回転するように
なつている。
ここで、筒状カム４がハンドルに取り付けられる際
に、上下方向に±２〜3mmの誤差が生じるのが実態であ
り、筒状カム４が±２〜3mmのばらつきを生じても、筒
状反射板５は常に同じ位置で回転するようになつてい
る。
に、上下方向に±２〜3mmの誤差が生じるのが実態であ
り、筒状カム４が±２〜3mmのばらつきを生じても、筒
状反射板５は常に同じ位置で回転するようになつてい
る。
この筒状カム４と筒状反射板５の関係について、さら
に詳しく説明する。筒状カム４の下部には、係合部７が
２個所に設けられ、この係合部７は筒状反射板５の内周
面に設けられた溝８に係合する。このときの係合しろ
は、筒状カム４が上下方向に±２〜3mm動いても、脱落
しないような長さになつている。また、筒状反射板５の
下方には全周にわたつてつば９が形成されており、スイ
ツチ本体１の中心凹部10の内面に設けられた１個乃至複
数個の係止爪11に係合され、これにより筒状反射板５の
上下方向の移動は規制されている。
に詳しく説明する。筒状カム４の下部には、係合部７が
２個所に設けられ、この係合部７は筒状反射板５の内周
面に設けられた溝８に係合する。このときの係合しろ
は、筒状カム４が上下方向に±２〜3mm動いても、脱落
しないような長さになつている。また、筒状反射板５の
下方には全周にわたつてつば９が形成されており、スイ
ツチ本体１の中心凹部10の内面に設けられた１個乃至複
数個の係止爪11に係合され、これにより筒状反射板５の
上下方向の移動は規制されている。
筒状反射板５の反射パターン5aと非反射パターン5bは
印刷，貼付などにより配設され、ステンレス材，アルミ
材，ニツケル箔，銀などの反射効率の高い材料を利用す
ることが望ましい。
印刷，貼付などにより配設され、ステンレス材，アルミ
材，ニツケル箔，銀などの反射効率の高い材料を利用す
ることが望ましい。
12はセンサーユニツトであり、第６図に示すように、
１対の光反射形ホトセンサー13a,13bよりなつている。1
4はスイツチ本体１に取付られたプリント基板であり、
センサーユニツト12を制御するための回路が組み込まれ
ている。
１対の光反射形ホトセンサー13a,13bよりなつている。1
4はスイツチ本体１に取付られたプリント基板であり、
センサーユニツト12を制御するための回路が組み込まれ
ている。
次に第４図〜第10図を利用してセンサーユニツト12の
構成をさらに詳しく説明する。第４図は反射板５の検知
パターン部、第５図はこれを展開したものであり、隣り
合う反射パターン5aと非反射パターン5bを１つのペアー
とし、その長さもしくは回転中心からの角度をＰとす
る。そして、第６図のように、筒状反射板５にある一定
のギヤツプを持つて対向するように１対の光反射形ホト
センサー13a,13bが筒状反射板５の回転中心に向つて配
置されている。この１対の光反射形ホトセンサー13a,13
bは（ｎ＋1/4）Ｐもしくは（ｎ−1/4）Ｐ（但しｎ＝整
数）の間隔で配置されており、検知波形に90゜の位相差
を持たせるようにしている。
構成をさらに詳しく説明する。第４図は反射板５の検知
パターン部、第５図はこれを展開したものであり、隣り
合う反射パターン5aと非反射パターン5bを１つのペアー
とし、その長さもしくは回転中心からの角度をＰとす
る。そして、第６図のように、筒状反射板５にある一定
のギヤツプを持つて対向するように１対の光反射形ホト
センサー13a,13bが筒状反射板５の回転中心に向つて配
置されている。この１対の光反射形ホトセンサー13a,13
bは（ｎ＋1/4）Ｐもしくは（ｎ−1/4）Ｐ（但しｎ＝整
数）の間隔で配置されており、検知波形に90゜の位相差
を持たせるようにしている。
第７図，第８図は光反射形ホトセンサー13a,13bを含
む回路図であり、光反射形ホトセンサー13a,13bに内蔵
された発光素子15a,15bは常に一定の光量で発光するよ
うに、電源17から一定の電圧が加えられている。同じく
光反射形ホトセンサー13a,13bに内蔵された発光素子16
a,16bは受ける光量によつて出力電圧が変化する。した
がつて筒状反射板５が回転するに伴い、発光素子15a,15
bから出る光量の反射量が変化し、受光素子16a,16bの受
ける光量も変化することになり、出力電圧Va,Vbは第９
図a,bに示すように変化する。これらの出力電圧Va,Vbを
波形整形器18にて波形整形した状態は、第10図a,bのよ
うな矩形波の状態になつている。
む回路図であり、光反射形ホトセンサー13a,13bに内蔵
された発光素子15a,15bは常に一定の光量で発光するよ
うに、電源17から一定の電圧が加えられている。同じく
光反射形ホトセンサー13a,13bに内蔵された発光素子16
a,16bは受ける光量によつて出力電圧が変化する。した
がつて筒状反射板５が回転するに伴い、発光素子15a,15
bから出る光量の反射量が変化し、受光素子16a,16bの受
ける光量も変化することになり、出力電圧Va,Vbは第９
図a,bに示すように変化する。これらの出力電圧Va,Vbを
波形整形器18にて波形整形した状態は、第10図a,bのよ
うな矩形波の状態になつている。
次にその動作について説明する。たとえば、図示され
ない車両ハンドルが回転させられた場合、ハンドルの回
転に連動して筒状カム４が回転し、包状カム４の直下に
配置されて筒状カム４に係合している筒状反射板５も回
転する。このとき、電源17により一定の電圧を与えられ
て発光している光反射形ホトセンサー13a,13bの発光素
子15a,15bの反射光量は反射板５の回転に連動してゼロ
から漸次大きくなり、反射パターン5aの中心が通過する
とき最大となり、その後漸次小さくなつていき、非反射
パターン5bの部位では反射しなくなる。受光素子16a,16
bの受光光量すなわち出力電圧も同様の特性を示し、第
９図a,bの状態の波形が得られる。これを波形整形器18
にて波形整形することにより、第10図a,bのような矩形
波出力を得、図示していないマイクロコンピユータなど
の制御装置に伝達される。
ない車両ハンドルが回転させられた場合、ハンドルの回
転に連動して筒状カム４が回転し、包状カム４の直下に
配置されて筒状カム４に係合している筒状反射板５も回
転する。このとき、電源17により一定の電圧を与えられ
て発光している光反射形ホトセンサー13a,13bの発光素
子15a,15bの反射光量は反射板５の回転に連動してゼロ
から漸次大きくなり、反射パターン5aの中心が通過する
とき最大となり、その後漸次小さくなつていき、非反射
パターン5bの部位では反射しなくなる。受光素子16a,16
bの受光光量すなわち出力電圧も同様の特性を示し、第
９図a,bの状態の波形が得られる。これを波形整形器18
にて波形整形することにより、第10図a,bのような矩形
波出力を得、図示していないマイクロコンピユータなど
の制御装置に伝達される。
ここで、１対の光反射形ホトセンサー13a,13bは、前
述の通り回転中心に対し（ｎ＋1/4）Ｐまたは（ｎ−1/
4）Ｐの間隔で配置されているため、波形出力にP/4（90
゜）分の位相差を得ることができる。この位相差はハン
ドルの回転方向により、進んだり、遅れたりすることに
なる。制御装置では、パルス数から、ハンドルの回転量
を、また、２つの波形の位相差から回転方向を演算検出
することができる。
述の通り回転中心に対し（ｎ＋1/4）Ｐまたは（ｎ−1/
4）Ｐの間隔で配置されているため、波形出力にP/4（90
゜）分の位相差を得ることができる。この位相差はハン
ドルの回転方向により、進んだり、遅れたりすることに
なる。制御装置では、パルス数から、ハンドルの回転量
を、また、２つの波形の位相差から回転方向を演算検出
することができる。
反射板５のＰの値がある程度以上大きい場合は、受光
素子16a,16bの受光量の飽和領域ができることになり、
図示していないが、矩形波に近似した波形を受光素子16
a,16bの出力電圧で得ることができる。この場合は波形
整形回器は不要となる。
素子16a,16bの受光量の飽和領域ができることになり、
図示していないが、矩形波に近似した波形を受光素子16
a,16bの出力電圧で得ることができる。この場合は波形
整形回器は不要となる。
さらに図示していないが、ハンドル周辺の環境によつ
ては、検知部分にごみなどがたまり、不安定なものとな
る可能性が無くもないが、この場合は、防塵用のカバー
を取り付けることも可能である。
ては、検知部分にごみなどがたまり、不安定なものとな
る可能性が無くもないが、この場合は、防塵用のカバー
を取り付けることも可能である。
発明の効果 以上のように本発明によれば、ハンドルとの取り付け
状態に左右される筒状カムと筒状反射板を分離した簡単
な構造により組み付け作業性を向上でき、常に筒状反射
板と光反射形ホトセンサーとが対向するように構成した
ことにより、より回転角度の確実な検出ができるもので
ある。さらに、従来のように、別枠でスペースを確保す
る必要が全くなく、全体をコンパクトに構成できる。ま
た、筒状カムと筒状反射板を分離しているため、筒状反
射板は直接にハンドルとの取り付け状態に左右されず、
したがって、回転角度の正確な検出が行える。
状態に左右される筒状カムと筒状反射板を分離した簡単
な構造により組み付け作業性を向上でき、常に筒状反射
板と光反射形ホトセンサーとが対向するように構成した
ことにより、より回転角度の確実な検出ができるもので
ある。さらに、従来のように、別枠でスペースを確保す
る必要が全くなく、全体をコンパクトに構成できる。ま
た、筒状カムと筒状反射板を分離しているため、筒状反
射板は直接にハンドルとの取り付け状態に左右されず、
したがって、回転角度の正確な検出が行える。
第１図は本発明の一実施例の回転角度検出装置を示す斜
視図、第２図は同回転角度検出装置の分解斜視図、第３
図は同回転角度検出装置の断面図、第４図は筒状反射板
の要部詳細図、第５図はその展開図、第６図は光反射形
ホトセンサーの配置図、第７図および第８図は回路図、
第９図および第10図は要部波形図である。 １……ステアリングコラムスイツチ本体、４……筒状カ
ム、4a〜4c……カムピン、５……筒状反射板、5a……反
射パターン、5b……非反射パターン、６……スプリン
グ、７……係合部、８……溝、９……つば、10……凹
部、11……係合爪、12……センサユニツト、13a,13b…
…光反射形ホトセンサー、14……プリント基板、15a,15
b……発光素子、16a,16b……受光素子。
視図、第２図は同回転角度検出装置の分解斜視図、第３
図は同回転角度検出装置の断面図、第４図は筒状反射板
の要部詳細図、第５図はその展開図、第６図は光反射形
ホトセンサーの配置図、第７図および第８図は回路図、
第９図および第10図は要部波形図である。 １……ステアリングコラムスイツチ本体、４……筒状カ
ム、4a〜4c……カムピン、５……筒状反射板、5a……反
射パターン、5b……非反射パターン、６……スプリン
グ、７……係合部、８……溝、９……つば、10……凹
部、11……係合爪、12……センサユニツト、13a,13b…
…光反射形ホトセンサー、14……プリント基板、15a,15
b……発光素子、16a,16b……受光素子。
Claims (1)
- 【請求項１】ハンドルにより回転されるとともに、ステ
アリングコラムスイツチ本体にスプリングによりハンド
ル側へ加勢されるように取付けられた筒状カムと、前記
筒状カムの直下部に同心に配置されて回転可能に係合さ
れるとともに前記ステアリングコラムスイツチ本体に保
持され、外周に等間隔に交互に光を反射させる反射パタ
ーンと光を吸収する非反射パターンとを形成した筒状反
射板と、前記筒状反射板のパターンに対向するように配
置された少なくとも１対の受・発光素子よりなる光反射
形ホトセンサーとを備えた回転角度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62334849A JP2568601B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 回転角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62334849A JP2568601B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 回転角度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01173807A JPH01173807A (ja) | 1989-07-10 |
| JP2568601B2 true JP2568601B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=18281907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62334849A Expired - Fee Related JP2568601B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 回転角度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2568601B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5555776A (en) * | 1994-11-21 | 1996-09-17 | International Business Machines Corporation | Cam integrated with a rotation sensor |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5995209U (ja) * | 1982-12-17 | 1984-06-28 | 三菱自動車工業株式会社 | 車両等の操舵角度検出装置 |
| JPS60111053U (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-27 | アルプス電気株式会社 | 自動車のステアリング切換え角度検知装置 |
| JPS62150624U (ja) * | 1986-03-17 | 1987-09-24 |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP62334849A patent/JP2568601B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01173807A (ja) | 1989-07-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |