JPH01173806A - 回転角度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、車両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。

従来の技術 従来、この種の口絵角検出装置としてステアリングシャ
フトの回転を検出するために、スリット板の両側に２組
のフォトインタラプタを取り付け、スリットを通過する
光のオン・オフパターンを検知してステアリングシャフ
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
ようなものであった。

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ノ・ンドルに連
動するスリット板を設け、フォトインタフブタをセンサ
ーとして該スリット板を上下で挾むように配置するもの
もあった。

発明が解決しようとする問題点 ステアリングシャフトにフォトインタフブタなどのセン
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
点があった。

本発明は上記問題点を解決するもので、極めて簡単な構
成により回転角度を検出でき、スペース効率もよい回転
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
り回転させられるとともに、ステアリングコラムスイッ
チ本体に取付けられ、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を形成
した筒状カムと、前記筒状カム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ものである。

作用 上記構成により、車両・・ンドルなどと連動して回転す
る筒状カムに印刷、貼付などにより形成された反射およ
び非反射パターンの回転に対し、対向して配置された少
な（とも１対の光反射形ホトセンサーにより、パターン
の反射、非反射を検知し、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ュータなどの制御
装置に伝送して、回転景をパルスの回数で、また、回転
方向を２個のパルスの位相差によって検知できるもので
あり、極めて簡単な構成により回転角度を検出でき、ス
ペース効率もよくできる。

実施例 以下、本発明の一実施列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
図および断面図である。

第１図および第２図において、１は車両ハンド７１／　
（７）　直下に配置され、イグニッションキーユニット
などに固定されるステアリングコラムスイッチ本体であ
る。２は操作レバー２ａによって操作されるターンシグ
ナル・ライトなどのスイッチユニット、３は操作レバー
３ａによって操作されるワイパー・ウオッシャなどのス
イッチユニットである。４は筒状カムで、スプリング６
によって上方に加勢され、上方に配置されたハンドル（
図示せず）にカムビン４　ａ　＋　４　ｂ　＋　４　Ｃ
によって係合し、ハンドルの回転に連動して回転する。

筒状カム４の下部には、第３図に示すように、円周上に
反射パターン５λと非反射パターン５ｂをほぼ等間隔に
形成してなる検知パターン５が印刷、貼付などにより配
設されている。この検知パターン５はステンレス材、ア
ルミ材、ニッケル箔、銀など反射効率の高い材料を利用
することが望ましい。

７はセンサーユニットであり、第５図に示すように１対
の光反射形ホトセンサーＢａ、Ｂｂにより構成されてい
る。９はスイッチ本体ｌに取付けられたプリント基板で
あり、センサーユニット７を制御するための回路が組み
込まれている。

欠に第４図〜第９図を利用してセンサーユニットの構成
を詳しく説明する。第４図は検知パターン５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５図のように、検知パターン５にある一定のギ
ャップを持って対向するように１対の光反射形ホトセン
サーＢａ、Ｂｂが検知パターン５の回転中心に向って配
置されている。この１対の光反射形ホトセンサーｓａ＋
ａｂは（ｎ　＋　１／４　）　Ｐもしくは（ｎ　−１７
４）　Ｐ　Ｃ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６図、第７図は光反射形ホトセンサー８２１゜８ｂを
含む回路図であり、光反射形ホトセンサー８　ａ　＋　
８　ｂに内蔵された発光素子ｔｏａ、１ｏｂは常に一定
の光計で発光するように；源１２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８　”　＋　
８　ｂに内蔵された受光素子１１ａ。

１１ｂは受ける光量によって出力電圧が変化する。

したがって、検知パターン５が回転するに伴い、発光素
子１０ｍ、１０ｂから出る光量の反射厳か変化し、受光
素子１１ａ、１１ｂの受ける光量も変化することになり
、出力電圧ｖａｖｂは第８図（ａ）　（ｂ）に示すよう
に変化する。

これらの出力電圧を波形整形器１３にて、波形整形した
状態は、第９図（ａ）　（ｂ）のような矩形波の状態に
なっている。

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、
筒状カム４に形成された検知パターン５も回転する。こ
のとき電源１２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？−８１，８ｂの発光素子１０！、
１０ｂの反射光量は検知パターン５の回転に連動してゼ
ロから漸次大きくなり、検知パターン５の反射パターン
５ａの中心が通過するとき最大となり、その後漸次小さ
くなっていき、非反射パターン５ｂの部位では反射しな
（なる。受光素子１１１．１１ｂの受光光計すなわち出
力電圧も同様の特性を示し、第８図（ａ）　（ｂ）の状
態の波形が得られる。

これを波形整形器１３にて波形整形することにより、第
９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ュ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Ｂａ、Ｂｂは前述
の通り、回転中心に対しく　ｎ　＋　１／４　）　Ｐま
たは（ｎ　−１／４　）　ＰＪ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、パルス数からノ・ンドルの回転シを、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。

検知パターン５のＰの値がある程度以上大きい場合は、
受光素子ｔｔａ、１ｔｂ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１１１．１１ｂの出力電圧で得ることができる
。この場合は波形整形器は不要となる。

さらに図示していないが、ノ１ンドル周辺の環境によっ
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、極めて簡単な構成により
１回転角度を検出することができるものであり、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、コ
ンパクトに構成できる。

【図面の簡単な説明】

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断面図、第３図は
筒状カムの検知パターン詳細図、第４図はその展開図、
第５図は光反射形ホトセンサーの配置図、第６図および
第７図は回路図、第８図および第９図は要部波形図であ
る。 １・・・ステアリングコラム本体、４・・・筒状カム、
４ａ〜４Ｃ・・・カムビン、５・・・検知パターン、５
ａ・・・反射パターン、５ｂ・・・非反射パターン、６
・・・スプリング、７・・・センサーユニット、８　ａ
　＊　８　ｂ・・・光反射形ホトセンサー、９・・・プ
リント基板、１０ａ、ｔｏｂ・・・発光素子、ｌｌａ、
ｌｌｂ・・・受光素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ハンドルにより回転させられるとともに、ステアリ
   ングコラムスイッチ本体に取付けられ、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
   射パターンを形成した筒状カムと、前記筒状カムのパタ
   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。