JPH01173807A

JPH01173807A - 回転角度検出装置

Info

Publication number: JPH01173807A
Application number: JP33484987A
Authority: JP
Inventors: Shusaku Kawasaki; 周作川崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1989-07-10
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: JP2568601B2

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９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シ付け、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＠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
するスリット板を設け、フォトインタラプタをセンサー
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ラプタなどのセン
サー素子を取９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、簡単な構造によ
り組み付は作業性を向上でき、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ッチ本
体に取付けられた筒状カムと、前記筒状カムの直下部に
同心に配置されて係合され、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射パターンを検知
し、その検知波形をパルスに変換し、外部に配置された
マイクロコンピュ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
位相差によって検知できるものであフ、組み付けの作業
性が良くなシ、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、よシ確実な検出ができる。

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図訃よび第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・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やライトなど
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
ピン４ａ　ｔ　４ｂ　＋　４ｃ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の直下には、
母材をプラスチックで構成され、円周上に反射パターン
５ａと非反射パターン５ｂがはｔ！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っている。

ここで、筒状カム４がハンドルに取シ付けられる際に、
上下方向に±２〜３　ｍｍ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ってい
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、保合部７が２
個所に設けられ、この保合部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〜
３闘動いても、脱落しないような長さになっている。ま
た、筒状反射板５の下方には全周にわたってつば９が形
成されておシ、スイッチ本体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Ｕ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５
ｂは印刷、貼付などによ）配設され、ステンレス材、ア
ルミ材、ニッケル箔、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。

認はセンサーユニットであシ、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υなってい
る。１４はスイッチ本体ｌに取付られなプリント基板で
あり、センサーユニット認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ット四の
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
するうそして、第６図のように、筒状反射板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１３　ａ　ｔ　１３　ｂが筒状反射板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１３ａ、１３ｂは（ｎ＋し４）Ｐもしくは（
ｎ−１／４）Ｐ　（但しｎ＝整数）の間隔で配置されて
おシ、検知波形に９０６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・Ｌ３ｂ
を含む回路図であシ、光反射形ホトセンサー１３３゜１
３ｂ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氏ａｌ１３ｂ
に内蔵された受光素子１６ａｔ１６ｂは受ける光量によ
って出力電圧が変化する。したがって筒状反射板５が回
転するに伴い、発光素子１５ａ、１５ｂ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　。

九は第９図ａ、ｂに示すように変化する。これらの出力
電圧Ｖａ　、　ｖｂを波形整形器部にて波形整形した状
態は、第１０７　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ｔＪ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１３３＋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シ、反射パターン５ａ
の中心が通過するとき最大となシ、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くな
る。受光素子１６ａｔ１６ｂ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ａｔｂの状態の波形が得
られる＠これを波形整形諸論にて波形整形することによ
り、第１０図ａｓｂ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ｆｋ（Ｊ　ｍ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
、前述の通夛回転中心に対しくｎ＋し４）Ｐまたは（ｎ
　−’／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、進んだシ、
遅れたシすることになる・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
シ、図示していないが、矩形波に近似した波形を受光素
子ｌａａ、ｔａｂの出力電圧で得るＣ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って
は、検知部分にごみなどがたｔｂ、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
取シ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は状
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
構造によフ組み付は作業性を向上でき、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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の−’ｌｉ！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１Ｏ図は要部波形図である・１・・・ステアリングコラムスイッチ本体、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、
ν・・・センサユニット、１３ａｅ１３ｂ・・・光反射
形ホトセンサー、１４・・・プリント基板、３ａ＊１５
ｂ・・・発光素子、１６ａ、１６ｂ・・・受光素子。

Claims

【特許請求の範囲】

１、ハンドルにより回転されるとともに、ステアリング
コラムスイッチ本体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係合され、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小なくと
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。