JP2836832B2 - 自動車のステアリング機構に於るステアリング位置を決定する方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車のステアリング機構に於るステアリ
ング位置を決定する方法及び装置に関する。この方法及
び装置は、自動車のサスペンシヨンシステム或いはその
他の自動車装置を制御するのに有用である。

従来の技術 順応性（adaptive）のある自動車用のサスペンシヨン
システムが当技術分野に於て知られている。このような
システムの例が、本発明の譲受人に譲渡された米国特許
第4,621,833号に示されており、この特許は参照するこ
とでここに組み入れられる。この米国特許第4,621,833
号のサスペンシヨンシステムは、その他の調整可能なサ
スペンシヨンシステムと同様に、自動車の異なるソース
から与えられる複数のインプツトによつて、１つ又はそ
れ以上の数のサスペンシヨンユニツトで発生されるダン
ピング力を調整するのである。例えば、この米国特許第
4,621,833号によれば、線形加速、制動、ステアリング
動作、車速、予測された横方向加速、及びその他のイン
プツトを使用してサスペンシヨンユニツトを制御すると
いうことが、知られているのである。

米国特許第3,608,925号、第4,345,661号、第4,555,12
6号、及び、第4,564,214号は、サスペンシヨンユニツト
を制御するためにステアリングインプツトを使用するこ
とを記載している。関連する方式の制御方法が米国特許
第3,895,816号に記載されている。この特許に於ては、
コーナリングの際に車体が過大なロールを引き起こすの
を防止するように車輌を支持する（バイアスする）ため
に、遠心力センサーがバルブ装置に作動的に組み付けら
れている。固定ステアリング角度センサーを使用したシ
ステムは、センサーの調整不良に起因する不具合が起こ
り易い。何故ならば、コーナリング運転の間に生じる車
体の過大なロールを修正する、即ち予測して防止する、
ことのできるシステムにそれらのセンサーが使用される
ならば、これらのセンサーは正確な角度測定ができなけ
ればならないからである。又、これらのセンサーは、路
上の障害物との衝突やステアリング機構に於る摩耗に起
因したホイールアライメントの変化を補償することがで
きないのである。関連する問題が遠心力センサーを使用
するシステムに影響を与えている。何故ならば、遠心力
はそれが発生しなければ検出され得ないからであり、
又、遠心力が一度発生すれば車体は典型的な或る姿勢を
とり、この姿勢は運転速度と関係なく力を作用させるこ
とのできるアクテイブサスペンシヨン装置によつてのみ
修正できるからである。従つて、有効であるためには、
サスペンシヨンユニツトを作動させるための制御システ
ムに対してステアリングインプツトを与える装置は、単
に横方向の加速に感応するだけではなく、寧ろ横方向の
加速を予測できなければならないのである。米国特許第
4,621,833号は、ステアリングセンターのアルゴリズム
及びステアリングセンターを見出す方法を記載してお
り、これは単に横方向の加速に感応するだけではなく寧
ろ横方向の加速を予測することのできるシステムに使用
するのに適している。

米国特許第4,621,833号に記載されているステアリン
グセンサー装置はソフトウエアプログラムを使用するも
のであつて、ステアリングセンター位置がステアリング
シヤフト作動の可変寸法とされた円周窓領域に関連して
働く固定的なサンプル時間の検出方法によつて決定され
るようになつている。米国特許第4,621,833号のアルゴ
リズムと組み合わされたサンプリング時間は固定的であ
るという理由から、そこに記載されているシステムはス
テアリングセンター位置の変化を扱う能力が制限されて
いる。

1987年５月４日付けで出願され、本発明の譲受人に譲
渡された米国特許第046,005号は、ステアリングセンタ
ー位置が可変サンプリング時間方式によつて決定される
ようなソフトウエアプログラムを使用しており、これも
同様に可変のステアリング窓という概念を使用してい
る。

本発明はステアリング位置の決定のためにフイルター
技術を使用するのである。「自動車のサスペンシヨン制
御システムのためのサスペンシヨン位置及び車速検出ハ
イブリツドシステム」と題する米国特許出願は、サスペ
ンシヨンのライド（ride）高さセンサーからの出力デー
タを処理するためにフイルター技術を使用している。

発明の目的 本発明の目的は、自動車のステアリング機構に於るス
テアリング位置を動的に決定する方法及び装置を提供す
ることである。

本発明の他の目的は、自動車のステアリング機構に於
るセンター位置を決定するための方法及び装置を提供す
ることであり、これに於ては、システムが最初に作動さ
れたときの正しいステアリング位置を迅速に決定し、
又、時間経過に伴つてステアリング位置の演算に許容さ
れるデータの特性を変化させるのである。

本発明は、幾つかの従来技術と比較して少ないソフト
ウエアメモリーによつてステアリング位置を正確に決定
できるので、有利である。

本発明は更に又、このシステムによるステアリング位
置の決定に幾つかの従来技術と比較して実行時間が短い
ので、有利とされる。

発明の概要 本発明によれば、自動車のステアリング機構に於るス
テツプ位置を決定するためのシステムは、ステアリング
機構の動きに関する第一の信号を発生する装置と、この
第一の信号をフイルター掛けしてステアリングシステム
の位置を表す第二の信号を発生させるようになすプロセ
ツサとを含んで構成される。第一の信号は、一連のリピ
ートマーカー信号の算術的な加算値、即ち、例えばグレ
イコードのような一連の２進コード値とされるカウント
を含んでなる。この信号発生装置は、回転するステアリ
ングシヤフトと作動的に連結されたロータリー装置を含
む。このロータリー装置はステアリングシヤフトと一緒
に回転するシヤツターホイール、そのシヤツターの窓に
よつてトリガーされる一対の検出装置を含み、これらの
検出装置が周期的に変化する一連の２ビツトの２進コー
ド値を発生するようになされるのであり、これらの各値
はステアリングシヤフトの微細な回転量に相当する値と
される。これらの信号発生装置は更に又、上述したマー
カー信号の算術的加算値を決定するレジスター装置を含
むものである。

本発明によるプロセツサは、例えばバンドパスフイル
ターとされるデジタルフイルターを含むことができる。
このバンドパスフイルターは、固定されたローパス極
（ポール）及び可動とされたハイパス極を有するフイル
ターを構成する。ハイパス極の位置は時間の関数として
調整される。この場合、ハイパス極はアイドル時間後に
システムが作動されてきた時間量の関数として調整する
ことができる。これに代えて、プロセツサはアナログフ
イルターにデジタルフイルターを組み合わせてバンドパ
スフイルターを構成するようになすことができる。デジ
タルフイルターは可動極を有するハイパスフイルターと
して作用することができ、この極は先に説明したように
時間の関数として移動されるのである。本発明のこの実
施例によるバンドパスフイルターに於るローパスフイル
ター作用は、例えばアンチアライジングフイルターを構
成するアナログフイルターによつて遂行されることがで
きる。

本発明による自動車ステアリング機構に於るステアリ
ング位置の決定は、（ｉ）始動位置からステアリング機
構が移動するステツプ数を記録し、（ii）この記録した
ステアリング位置データをバンドパスフイルター手段に
よつてフイルター掛けしてステアリング機構の瞬時の位
置を演算するようになす、各段階を含む。本発明による
方法は更に又、時間の関数としてバンドパスフイルター
の少なくとも１つの極の位置を変化させる段階を含む。

好ましい実施例の説明 第１図に示すように、本発明による方法及び装置は、
自動車の典型的に見られる調整可能なサスペンシヨンユ
ニツト及びステアリングギヤとともに使用することが意
図されている。

第１図に示した自動車は調整可能な前部及び後部のサ
スペンシヨンユニツト12を備えている。サスペンシヨン
ユニツト12はホイール及びタイヤ組立体10と協働されて
いる。これらのサスペンシヨンユニツトは、例えば米国
特許第4,313,529号に記載されているような知られた方
法によつて構成されている。この特許は、ロータリーバ
ルブによつて調整可能とされたストラツト、即ちシヨツ
クアブソーバー、を構成する手段を記載しており、ロー
タリーバルブはシヨツクアブソーバー即ちストラツトの
ピストンを通る通路の１つに配備されている。このロー
タリーバルブは、通路の有効断面積を変化させてダンピ
ング力を調整可能にする機能を果たすのである。当業者
にはこの記載に鑑みて、本発明によるシステムは調整可
能なサスペンシヨンユニツト及びステアリングギヤを制
御するだけに使用できるのではなく、流体圧作動のクロ
スオーバーサスペンシヨンシステム、可変ボリユームエ
アーサスペンシヨンばね、或いは可変スタビライザーバ
ー等の他の形式の調整可能な自動車装置を制御するのに
も使用できる、ということが認識できるであろう。同様
に、本発明によるシステムはセミアクテイブ又はアクテ
イブなサスペンシヨン装置とも使用できるのである。

本発明によつて使用されるシステム構成要素が第１図
から第４図迄に示されている。これによれば、制御モジ
ユール14はステアリングセンサー20、スピードセンサー
16、及びブレーキセンサー18からの入力信号を受け入れ
る。図示していないが高さセンサーを本発明によるサス
ペンシヨン制御システムに使用することができる。この
サスペンシヨンユニツトは、コンプレツサ21から供給さ
れる圧縮空気によつて作動する可変ボリユームエアーば
ね方式のものとして第１図に示されている。本発明によ
るシステムは、先に説明したように、その他の方式のサ
スペンシヨンユニツトや、ステアリング機構に於る位置
を知ることが必要とされる他の自動車装置にも使用する
ことができるのである。

当業者にはこの説明に鑑みて、スピードセンサー16は
自動車に使用されている様々な装置或いはシステムの何
れかとすることのできることは認識できよう。例えば、
通常のフオードモーターカンパニー製の自動車に使用さ
れている車速及び距離の組み合わされたセンサーであつ
て、トランスミツシヨンのような自動車のパワートレイ
ン構成要素によつて駆動される可変磁気抵抗交流ジエネ
レータを含んで構成されるセンサーが、サスペンシヨン
制御システムにスピード信号を与えるのに使用できると
いうことが確認された。

特定の自動車装置を本発明のシステムにより制御させ
る必要性があるならば、制御モジユール14がサスペンシ
ヨンユニツト作動装置13及びステアリングギヤ22に対し
て指令を出力する（制御される装置13及び22はそれぞれ
第４図に示されている）。当業者には、この記載に鑑み
て、この制御モジユールに含まれたプロセツサ及びそれ
と組み合う周辺装置は幾つかの異なる技術によつて構成
できるということが認識されるであろう。しかしながら
好ましい実施例に於ては（第４図）、このプロセツサは
制御プログラムがプリセツト制御プログラムを保存して
いる読み取り専用メモリー（ROM）26から各ユニツト指
令に関して順次に読み取られるように構成されるのであ
る。ユニツト指令は中央処理ユニツト（CPU）28によつ
て実行される。プロセツサは外部装置とデータの交換を
行うための入出力回路（I/O）30及びデータが処理され
ている間にそのデータを一時的に保持するためのランダ
ムアクセスメモリー（RAM）32を一体的に保有してい
る。当業者には、この記載に鑑みて、本発明によるシス
テムが幾つかの形式のマイクロプロセツサを使用して実
行できることを認識できよう。インテル・コーポレーシ
ヨンの型式8061及び8797がこのようなマイクロプロセツ
サの２つの例である。本発明によるシステムの実行のた
めに選定されるマイクロプロセツサはハードウエア的な
乗算の特徴を有するのでなく、ROMに乗算機能が与えら
れるのである。

制御モジユール14と関連して作用するステアリングセ
ンサー20は、始動位置から測定した一連のマーカーカウ
ント、即ちステツプ、として暴走（excursion）角度を
測定するための手段を含む。この始動位置とは、自動車
が運転されるに際して最初にシステムが作動されたとき
にステアリング機構が位置していた位置である。

第２図及び第３図に示されるように、ステアリングセ
ンサー20はシヤツターホイール36を含んでいる。このシ
ヤツターホイール36はステアリングシヤフト38に取り付
けられており、このステアリングシヤフト38は自動車の
ドライバーによつてステアリングホイールが回転される
際にそのステアリングホイールと一体的に回転するよう
になされている。シヤフトホイール36は複数の開口40を
有している。この実施例では開口40の個数は20個であ
る。これらの開口は、自動車のステアリングシステムに
よつてシヤツターホイールが回転されるときに、間隔を
隔てた検出器Ａ及びＢの作動をトリガーするように働
く。検出器Ａ及びＢはシヤツターホイールの動きを検出
する。シヤツターホイール36には20個もの開口が形成さ
れていることから、このステアリングセンサーはステア
リングホイールが一回転する間に信号を80回も発信す
る。又、この結果として、80カウント即ちステツプに於
るステアリング機構が4.5度回転することを示すのであ
る。

第３図に示されるように、検出器Ａ及びＢの各各は、
発光ダイオード（LED）42、フオトダイオード44を含ん
でなる。発光ダイオード（LED）とフオトダイオードと
の組み合わせがシヤツターホイール36の動きを、従つて
ステアリング機構の動きを検出するのに使用されてい
る。これは可能である。何故ならば、フオトダイオード
は２つの状態を有し、即ちバイステーブルだからであ
る。導通状態は、対をなす発光ダイオード（LED）から
放射された光がシヤツターホイールの開口40を通してフ
オトダイオードに当つたときに引き起こされる。検出回
路からの出力がこれにより大体５ボルトに迄高められ
る。非導通状態は、発光ダイオード（LED）とフオトダ
イオードとの間の光の伝達がシヤツターホイールによつ
て遮断されたときに生じるのである。第6A図に示される
ように、シヤツターホイール36の時計方向の回転が検出
器のための波形パターンを形成するのであり、これに於
て検出器Ａが検出器Ｂより先にその変化の影響を受ける
のである。換言すれば、検出器Ａは検出器Ｂをリードす
るのである。これは、第２図に寸法Ｓで示した開口の間
隔距離に対する第２図に寸法Ｄで示した検出器の間隔に
よつて引き起こされるのであり、更に詳しくは寸法Ｄは
寸法Ｓの1.75倍とされている。第6B図に示されるよう
に、ステアリングセンサーの反時計方向の回転は、検出
器Ａが検出器Ｂの後でその変化の影響を受けるために検
出器Ａが検出器Ｂより遅れるような、検出器のための波
形パターンを形成するのである。検出器Ａ及びＢの出力
は制御モジユールへ送られ、このようにして制御モジユ
ールはステアリング機構の動きの方向を追跡することが
できるのである。

第７図は第6A図及び第6B図に示された波形パターンを
デジタルで示す表である。通常のように、検出器の大体
５ボルトの最大出力は論理「１」として処理される一
方、ゼロ出力の状態は論理「０」として処理される。第
７図は検出器Ａ及びＢによつて出力されるであろうそれ
ぞれの可能な論理対の状態を示している。この対は、反
時計方向及び時計方向の両方の回転に関して制御モジユ
ールにより受け入れられる順序に並んでいる。第７図に
見られるように、反時計方向の回転は図面の下側から上
側に向かつて読み取られ、又、時計方向の回転では表の
上側から下側へ向かつて読み取られる。従つて、検出器
Ａ及びＢは周期的な２ビツトの２進コード数を作り出す
のであり、それぞれのコード数はステアリングシヤフト
38の正確な回転量に対応されるのである。本質的に、コ
ード数はそれぞれがステアリングシヤフトの4.5度の回
転量のカウント即ちマーカー或いはステツプとして考え
ることができるのである。このようであるから、各カウ
ントはステアリング機構即ちシステムに於る僅かな動き
を表すのである。本発明のシステムにこれらのカウント
即ちステツプを使用する方法が第８図に関連して説明さ
れる。

検出器Ａ及びＢの出力は制御モジユールによつてステ
アリング機構のスピード即ち角速度を示す信号を発生す
るように更に処理される。この作動は、与えられた単位
時間にわたつて一方又は両方の検出器の変化の回数を追
跡するだけで簡単に行われる。サンプリング時間内のこ
のような変化の回数は、ステアリング機構の角速度に直
接に比例する。当業者には、この記載に鑑みて、ここで
説明されたステアリングセンサーはデジタル方式で電子
的な原理によつて作動されるのであるが、本発明はステ
アリング機構の微細な動きを示す一連のカウントを発生
することのできるアナログ方式の電子的な或いはその他
の方式のステアリングセンサーのような他の形式のステ
アリングセンサーを使用して、実現することができると
が認識されよう。

上述で注目したように、本発明はフイルター装置即ち
フイルター技術を使用しており、これはステアリングセ
ンサー20の出力に対して適用されるのである。特定の作
動が行われる前のゼロカウントに対応するステアリング
システムが作動されるときに占めている位置に於て、ス
テアリングセンサー20の出力が内部RAMの加算レツジス
ターにカウント数の算術合計として保存される。ステア
リング機構及びステアリングセンサーが回転されると
き、ステアリングシヤフトの4.5度の回転角に対応する
カウントが加算レツジスターの値に加算又は減算され
る。一方向へのステアリングセンサー20の回転は合計値
に対して正のカウントを加算し、他方向への回転は合計
値に対して負のカウントを加算するようになされねばな
らない。従つて、ステアリング機構が自動車の始動時に
占めていた位置へ戻され、しかる後にその始動位置を過
ぎて「負」の方向へ回転されるならば、カウントの合計
はゼロよりも小さな値となる。

本発明によるフイルター技術で処理された出力は、ス
テアリング機構の正しいセンター位置であると推測され
る位置から測定した場合の、ステアリング機構が瞬間的
に回転された4.5度のカウント即ちステツプの数を表す
計算数値である。第５図は、本発明によるシステムの１
つの実施例に於るインテグラルポーシヨンを含むフイル
ターに関するボーデプロツトを示している。第５図に示
されたフイルターは２つの極即ちポールａ及びｂを有し
ている。従つて、このフイルターはバンドパスフイルタ
ーである。このフイルターはソフトウエア又はハードウ
エアにて完全に実行されるか、ソフトウエア及びハード
ウエアの両方にて実施されるのである。しかしながら、
偽の信号を排除するために、アンチ−エイリアシングフ
イルターが必要とされる。好ましい実施例に於ては、極
「ａ」で示したフイルターのローパス部分は、アナログ
方式のハードウエアのアンチ−エイリアシングフイルタ
ーによつて約3Hzとされる。このフイルターは、通常の
レジステイブー−キヤパシテイテイブフイルターを含ん
でいる。第一の実施例に於ては、フイルターのローパス
部分はハードウエアによつて与えられるから、極「ａ」
の位置は固定される。一方、極「ｂ」の位置は第５図の
b₁及びb₂で示すように移動するのである。位置b₁は極ｂ
が最初に位置する位置である。この位置は約2Hzに相当
する。極ｂは本発明によるシステムの実施例が作動する
間に位置b₂へ向かつて移動する。この位置は1/480Hzに
対応する。この１行程はほぼ８分である。当業者は更に
この記載に鑑みて、極ａ及びｂの周波数位置の選定が、
このシステムを装備する自動車の特定の要求条件に合う
ように本発明のシステムを調整するのと同様に行えるこ
とが認識されよう。

第５図に示したフイルターのハイパス部分に組み合う
移動極の特性を有することが望ましい。何故ならば、移
動する極ｂは過度に作用することなく迅速にフイルター
を収斂させることができるからである。このことは、本
発明による装置が偽の信号を発生することなく自動車の
実際のステアリング位置に関する重要なデータを迅速に
制御モジユールに与えることのできるようになすのであ
る。

本発明の第一の実施例によれば、本発明による使用の
ためにフイルターのハイパス部分を与えるための数式
は、次の通りである。即ち、 1. POS＝Ａ［COUNT（ｋ）−COUNT（ｋ−１）］＋ Ｂ［POS（ｋ−１）］ ここで、 Ａ＝2/（２＋0.06/τ） Ｂ＝（２−0.06/τ）／（２＋0.06/τ） Ｔ＝0.06＝サンプル時間（秒）。これは任意に選定され
る。

POS＝予測されたセンター位置から、端数のカウントを
含めて4.5度のカウント数として測定された瞬時の、即
ち真実の、ステアリング位置。POSは整数部分及び端数
部分を有してなる実数である。角度の数値に関するカウ
ントサイズは任意に如何様にも調整できる。

COUNT（ｋ）＝ステアリングセンサー20によつて測定さ
れる4.5度のステツプの数値であり、ステアリング機構
はサンプル時間間隔Ｔに実数ｋを掛けた時間に等しい時
間間隔で始動位置から移動している。

COUNT（ｋ−１）は、サンプル時間間隔Ｔに実数ｋ−１
を掛けた時間に等しい時間間隔につきステアリング機構
が始動位置から移動された4.5度のステツプの数値に等
しい。

τ＝1/bである。ここでｂはフイルターのハイパス極の
位置に等しい。τは秒単位で測定される。このτは、デ
ジタルフイルターのハイパス部分の時定数を表してい
る。

Ａ及びＢに適当な係数を代入すれば、式１は次式のよ
うになる。即ち、 2. POS＝2/（２＋0.06/τ）［COUNT（ｋ）−COUNT
（ｋ−１）］＋［（２−0.06/τ）／（２＋0.06/τ）］
POS（ｋ−１） ここで、τを1/3秒から480秒まで変化させると、 3. POS＝0.91743［COUNT（ｋ）−COUNT（ｋ−１）］
＋0.83486［POS（ｋ−１）］、 （τ＝1/3秒のとき）、 及び、 4. POS＝0.99994［COUNT（ｋ）−COUNT（ｋ−１）］
＋0.999875［POS（ｋ−１）］、 （τ＝480秒のとき）、 上述したように、POSは予測されたセンター位置から
フイルターにより決定された瞬時のステアリング操作角
度に等しい。従つて、POSの値がゼロである場合には、
本発明によるシステムは自動車のステアリング機構が直
進位置にあるものと結論するのである。上記３式及び４
式からPOSの値は、係数Ａ及びＢとしての全ての可能な
値に関して時間が経過するに伴つてゼロとなる傾向を示
す。このPOSの値がゼロとなる傾向を示すことから、十
分長い時間にわたつて自動車が直進位置で運転され続け
ると、POSの値は次第にゼロに近づいて行く。しかしな
がら、τの値が増大するに伴つて、POSの値がゼロに近
づくのが増々長くなることに注目しなければならない。
この結果、予測されたセンター位置（POSに関してゼロ
のカウントである）はτが増大することに関連して信頼
水準が高まるのである。

上述で説明したように、τの値は1/3秒から480秒（８
分）迄変化される。τに幾つの数値を与えるかは、その
絶対値の範囲及び変化の比率の両方に関して、特定の自
動車に要求される条件に合うように本発明のシステムが
調整されるということの問題である。

第二の実施例に於ては、本発明によるシステムのフイ
ルター部分は以下の式を使用して完全にソフトウエアに
よつて満たされるのである。即ち、 5. POS＝Ｃ［COUNT（ｋ）−COUNT（ｋ−２）］＋ Ｄ［POS（ｋ−１）］−Ｅ［POS（ｋ−２）］ ここで、 ここで、「ａ」及び「ｂ」は第５図に示された極の位
置を表している。

本発明のシステムを、各項の係数の値を変化させるこ
となく式２及び式５の両方で運転することは可能であ
る。しかしながらそのような場合には、フイルターのハ
イパス極の位置は固定され、収束時間の減少及び感応性
の増大の両方に関する移動極の有利性が失われてしまう
のである。式２はソフトウエアの要求条件に関して式５
よりも経済的であるとされる。何故ならば、式２に於る
計算ステツプ数が少ないからである。

第８図を参照すれば、本発明によるシステムの作動が
更に詳しく説明されている。ブロツク50に於て、このプ
ロセツサは図示したアルゴリズムをスタートしてブロツ
ク52へ進む。これに於て車速に関する質問がなされる。
車速が、例えば24km/h（15m.p.h.）とされるスレツシユ
ホールド値を越えている場合には、プロセツサはブロツ
ク54へ進む。そこに於て、τがスレツシユホールドの時
間値と比較される。読者は、τが1/3秒から480秒迄変化
できることを思い出すであろう。τが480秒に達する
と、自動車の運転の何れかの期間の終りに於てシステム
が切られる迄、固定される。ブロツク54に於ては、τの
値は480秒と比較されるのである。τが480秒よりも小さ
いならば、アルゴリズムはブロツク56へ進み、そこに於
て一対の質問が与えられる。第８図のアルゴリズムを通
じて特定のサイクルが最初に起こる場合、又は、例えば
９秒又は10秒とされる初期遅延時間が経過した場合に
は、コンピユータはブロツク58へ進み、そこに於て新た
なるフイルター係数が計算されるのである。これらの係
数は、式１に関してリストされた係数Ａ及びＢを含む。
式３及び式４に示したように、これらの式による再計算
は、POSの値、即ち瞬時のステアリング位置、に対して
式１の於る２つの項の相対的な影響に変化を生ぜしめる
のである。ブロツク58に於る新たなフイルター係数の演
算に引き続いて、このアルゴリズムはブロツク60へと進
み、そこに於てサンプル時間間隔につきτが増分処理さ
れるのである。このサンプル時間間隔は、例えば60ミリ
セカンドとされる。コンピユータは次にブロツク62へ進
み、そこに於て新たに演算されたフイルター係数が式２
に代入することで新たなステアリング位置が計算される
のである。式２に於る再計算毎に、コンピユータはステ
アリング機構の新しいステアリング位置を計算する。こ
の実行の後、コンピユータはブロツク64へと進み、そこ
に於て新たな基準とされるセンター位置が決定されるの
である。

この基準センター位置は、車速がブロツク52に於るス
レツシユホールド値を越えていないときにのみ使用され
る。換言すれば、車速が即ち24km/h（15m.p.h）に達し
ていない場合には、本発明によるステアリング位置検出
システムは、ブロツク68に示されているようにステアリ
ング位置に関するフイルター掛けされないデータを与え
る機能を有するのであり、ステアリング位置はカウント
と基準センター変数との間の算術的な差に等しいとして
演算されるのである。例えば、何れかの特定の時間にお
けるカウントが30に等しく、基準センターが15に等しい
ならば、コンピユータはステアリング位置が基準センタ
ーから時計方向或いは反時計方向に15カウントの位置で
あると認識するのである。この情報は、ステアリングギ
ヤやサスペンシヨン、或いはその他幾つかの自動車シス
テムのための制御アルゴリズムへ供給されるのである。

第８図のアルゴリズムを更に続けて説明すれば、一度
τが８分の値に達すると、ブロツク54に於る質問はNoと
回答されることになり、式２に対しての新たなる係数の
演算は行われなくなる。これによりコンピユータは式４
に示された係数としての最終的な値を使用して、第８図
のアルゴリズムを通る各ループによりPOSのアツプデー
トを継続するのである。

一度アツプデートされたステアリング位置が決定され
ると、ステアリング位置に関する認識は次のように使用
される。先ず第一に、自動車が駐車されているときのよ
うにPOSに大きな値が演算されたときには、ステアリン
グギヤ22に与えられるパワー助成力は、著しく増大され
る。しかしながら、比較的に直線的な道路を走行する場
合のように僅かな角度がPOSに検出され演算された場合
には、ステアリングギヤに与えられるパワー助成力は徹
底的に減少される。調整可能なサスペンシヨンユニツト
作動装置13の場合には、本発明によるシステムは適当に
大きなPOSを計算し、このサスペンシヨンユニツト作動
装置は適当なダンピングレベル及び／又は車高制御を確
保するように指向される。

様々な変更及び変形形態が当業者に考えられることは
疑うまでもないが、これらも本発明に含まれるのであ
る。例えば、ここに説明したシステムに関連して使用さ
れた特定のセンサーはこの記載と別に変更でき、又、こ
のシステムはここに説明した演算内容に含まれる様々な
制御定数及び他の変数によつて作動されることができる
のである。この説明によつて技術進歩がもたらされた技
術に基本的に依存するこれら及びその他全ての変数は、
特許請求の範囲の欄の記載によつて限定される本発明の
範囲に包含されるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるシステムを含む自動車の斜視図
であつて、本発明を具現するシステムの様々な構成要素
を示す斜視図。 第２図は、本発明によるシステムの構成要素であるステ
アリングセンサーの一部破断した平面図。 第３図は、第２図の線３−３に沿う本発明のステアリン
グセンサーの横断面図。 第４図は、本発明の実施例によるシステム全体のブロツ
ク線図。 第５図は、本発明によるシステムの一部をなすフイルタ
ーのボードダイヤグラム。 第6A図は、時計方向の回転に関する第２図及び第３図に
示したセンサーの出力波形を示す図面。 第6B図は、反時計方向の回転に関する第２図及び第３図
に示したセンサーの出力波形を示す図面。 第７図は、本発明のステアリングセンサーが時計方向及
び反時計方向に回転する際の第２図と第３図に示した検
出器Ａ及びＢの出力を示す真理表。 第８図は、本発明の実施例による論理的フローチヤー
ト。 10…タイヤ組立体、12…サスペンシヨンユニツト、13,2
2…制御される装置、14…制御モジユール、16…スピー
ドセンサー、18…ブレーキセンサー、20…ステアリング
センサー、21…コンプレツサ、26…読み出し専用メモリ
ー（ROM）、28…中央処理装置（CPU）、30…入出力制御
回路（I/O）、32…ランダムアクセスメモリー（RAM）、
36…シヤツターホイール、38…ステアリングシヤフト、
40…開口、42…発光ダイオード（LED）、44…フオトダ
イオード。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−143710（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−29467（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−126292（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−59808（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−176114（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01B 21/22 B62D 9/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリング機構の動きに関する第一の信
   号を発生するための信号発生装置と、 前記第一の信号をフィルター掛けして、前記ステアリン
   グ機構のステアリング位置を表す第二の信号を形成する
   ためのプロセッサとを含み、 このプロセッサは、固定したローパス極と可動のハイパ
   ス極とを有するデジタルバンドパスフィルターを含むこ
   とを特徴とする、自動車のステアリング機構に於るステ
   アリング位置を決定する装置。
2. 【請求項２】自動車のステアリング機構に於るステアリ
   ング位置を決定する装置であって、 前記ステアリング機構の動きに関する第一の信号を発生
   させるための信号発生装置を含み、この信号発生装置
   は、回転するステアリングシャフトに作動連結されてい
   てそのステアリングシャフトの回転を表すためのリピー
   トマーカー信号を発生するロータリー装置を含み、前記
   マーカー信号は、前記ステアリング機構が始動位置から
   移動した方向及び距離に相当するものであり、また、前
   記信号発生装置は、前記第一の信号の算術合計を蓄積す
   るための手段を含み、この算術合計は、該算術合計が計
   算される時間内に前記ステアリング機構が移動された方
   向及び距離を表すようになっており、更に、前記信号発
   生装置は、前記第一の信号として前記算術合計の信号を
   伝達するための装置を含んでおり、 また、前記第一の信号をフィルター掛けして前記ステア
   リング機構のステアリング位置を表す第二の信号を発生
   させるためのプロセッサを含み、該プロセッサは、アナ
   ログローパスフィルターと組み合わされた、可動の極を
   有するデジタルハイパスフィルターを含むことを特徴と
   する装置。
3. 【請求項３】自動車のステアリング機構に於るステアリ
   ング位置を決定する方法であって、 前記ステアリング機構が始動位置から移動するステップ
   数を記録する段階と、 記録されたステアリング位置のデータをバンドパスフィ
   ルターによってフィルター掛けして、前記ステアリング
   機構の即座の位置を算出する段階と、 前記バンドパスフィルターの極のうちの少なくとも１つ
   の極の位置を時間の関数として変化させる段階と、 を含む方法。