JPH0150629B2

JPH0150629B2 -

Info

Publication number: JPH0150629B2
Application number: JP10125081A
Authority: JP
Inventors: Yukiro Kataoka; Kazuyuki Mori; Teruo Kawasaki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1981-07-01
Filing date: 1981-07-01
Publication date: 1989-10-31
Also published as: JPS584672A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、自動車用操向装置におけるハンド
ル操舵角検出装置に関する。

従来のハンドルの操舵角検出装置としては、例
えば第１，２図（特開昭56−17762号、実開昭51
−135323号公報参照）に示すものがある。図中、
１は操舵角センサである。このセンサ１は、周縁
に多数のＮ、Ｓ極２ａ，２ｂを交互に着磁してス
テアリングシヤフト３に同軸固定した環状のマグ
ネツト４と、そのマグネツト４の磁極に感応する
磁気感応素子であるリードスイツチ５とより構成
されている。６はリードスイツチ５の開閉に応じ
て出力するパルス発生回路、７はパルス発生回路
６から入力するパルスを計数して、これをハンド
ル操舵角として表示するカウンタである。８はバ
ツテリ等の電源、９はイグニツシヨンスイツチ、
１０はハンドル、１１はジヤケツトチユーブ、１
２はリードスイツチの取付部材である。

このような構成になつているので、運転者がハ
ンドル１０を廻すと、マグネツト４が回転し、そ
の磁極に応じてリードスイツチ５が開閉する。す
ると、リードスイツチ５の開閉数に応じたパルス
がパルス発生回路６より出力されてカウンタ７に
入力される。入力されたパルスはカウンタ７で計
数されてハンドル１０の中立位置からの操舵角と
して出力表示される。

ところが、このような従来のハンドル操舵角検
出装置にあつては、操舵角の検出表示の精度と信
頼性を一定以上に高めることができない。

すなわち、精度を高めるために、マグネツト４
の磁極数を増加させると、互に接近したＮ、Ｓ極
２ａ，２ｂの磁力線によりリードスイツチ５が誤
動作するので、操舵角センサ１の分解能を一定以
上に高めることができない。そのため、操舵角の
検出表示の精度が悪く、装置自体の小型化にも限
度がある。

また、従来の装置にあつては、ハンドル１０の
操舵角そのものは、上述の限られた精度内で表示
することはできるが、ハンドルの位置、つまりハ
ンドル１０が左右のどちら側に切れているかを検
出表示できない。

この発明は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、操舵角検出機構における操舵
角センサとして、発光素子の発する光を、ステア
リングシヤフトに同軸固定した回転板のスリツト
を通して受光素子で受け、これをパルスとして出
力する操舵角センサを使用し、かつハンドルの操
舵力伝達機構の構成部材に応動して開閉するスイ
ツチの開閉状態をインジケータで表示するハンド
ル位置検出機構を、前記操舵角検出機構と併用す
ることによつて、上記問題点を解決することを目
的とする。

以下、この発明を第３〜７図に示す実施例によ
つて説明する。

まず構成を説明すると、この発明の装置は、第
３，４図に示すハンドル操舵角検出機構と、第
５，６図に示すハンドル位置検出機構とより構成
されている。

上記ハンドル操舵角検出機構（第３，４図）に
おいて、Ｓは操舵角センサ、Ｄは操舵角センサＳ
を駆動する駆動回路、Ｃは操舵角センサＳの発す
るパルスを計数して、これをハンドルの操舵角と
して表示するカウンタ回路である。

操舵角センサＳは、ステアリングシヤフト１３
に同軸固定した不透光性の回転板１４、発光素子
１５、受光素子１６および負荷抵抗１７とより構
成されている。発光素子１５と受光素子１６は、
回転板１４の周縁にハンドル２３の中立位置から
の操舵角に対応させて一定間隔を置いて設けたス
リツト１４ａを挾んで対置してある。この両素子
１５，１６は、ハンドル２２が中立位置にあると
き、操舵角零度に対応する位置のスリツト１４ａ
において対峙するように取付部材２４を介してジ
ヤケツト２３に固定してある。そして、今、発光
素子１５の発する光が一つのスリツト１４ａを通
過すると、受光素子１６がこれを受けて自から通
電状態になり、電流が負荷抵抗１７に流れてパル
スが発生するようになつている。

このパルスは、発光素子１５の発する光が通過
したスリツト１４ａ数だけ発生する。この場合の
パルス発生数は、ハンドル２２が中立位置にある
ときに、発光素子１５が整合しているスリツト１
４ａを基点として計数した正味のスリツト１４ａ
数に相当する。つまり、切つたハンドル２２を切
り返したときの操舵角は、切り返したハンドル２
２の操舵角に相当するパルス数が、後述のカウン
タ回路Ｃによつて計数されると同時に元の操舵角
に相当するパルス数から減ぜられ、正味の操舵角
として表示される。

上記発光素子１５は、できるだけ指向性のよい
ものを使用するが、上記スリツト１４ａの間隔は
発光素子１５の光が隣りのスリツト１４ａから洩
れない程度に可及的に小さくしてある。

カウンタ回路Ｃは、操舵角センサＳの発するパ
ルスの波形を整形するシユミツト回路１８と、整
形されたパルスを入力して計数し、これを操舵角
として出力表示するカウンタ１９とより構成され
ている。

２０はバツテリ等の電源、２１はイグニツシヨ
ンスイツチ、２２ａは光の侵入を防止するハンド
ルカバーである。

次に、上記ハンドル位置検出機構（第５，６
図）において、W₁，W₂はハンドル２２の操舵力
伝達機構を構成するピツトマンアーム２５に突設
した作動杆２６に押圧されて閉じ、押圧を解除さ
れて開く一対のスイツチで、車体に取付けて固定
してある。R₁，R₂は、スイツチW₁，W₂が閉じ
ると点燈し、開くと消燈するインジケータとして
のランプである。

従つて、この構成はハンドル２２を右方向にあ
らかじめ定めた角度以上廻せば、ピツトマンアー
ム２５が右方向、つまりＲ方向に回転してスイツ
チW₁が閉じ、ランプR₁のみが点燈し、一方、ハ
ンドル２２を左方向にあらかじめ定めた角度以上
廻せば、ピツトマンアーム２５が左方向、つまり
Ｌ方向に回転してスイツチW₂が閉じ、ランプR₂
のみが点燈するようになつている。これらのラン
プR₁，R₂は、上記ハンドル操舵角検出機構にお
けるハンドル操舵角表示と同時に視認できる位置
に設置されている。Ｔはバツテリ等の電源であ
る。

第７図は、上記インジケータとしてのランプ
R₁，R₂を点燈させるスイツチW₃，W₄を、ラツ
ク−ピニオン型の操舵力伝達機構を構成するラツ
ク２７に形成した段部２８で開閉する構造にした
場合の例である。

この構造の場合は、一対のスイツチW₃，W₄は
ダストカバー２９に取付部材２９ａを介して、一
定の間隔を置いて、取付けてあつて、ハンドルを
右方向にあらかじめ定めた角度以上廻せば、ラツ
ク２７がＦ方向に移動し、段部２８に押圧されて
スイツチW₃，W₄は両方とも閉じ、ハンドルを左
方向にあらかじめ定めた角度以上廻せばラツク２
７がＧ方向に移動し、段部２８から解放されてス
イツチW₃，W₄は両方とも開き、ハンドルを中立
位置に置けばスイツチW₃のみ段部２８に押圧さ
れて閉じるようになつている。

この構造の特徴は、スイツチW₃，W₄の開閉パ
ターンが第６図の場合と異なるので、ランプR₁，
R₂によるハンドル位置の表示パターンに差を生
ずる点にある。

次に作用を説明する。

まず、第３，４図において、イグニツシヨンス
イツチ２１を閉じると、駆動回路Ｄが作動し、発
光素子１５が発光する。次に、運転者が中立位置
にあるハンドル２２を右方向に廻すと、ステアリ
ングシヤフト１３に固定した回転板１４が同時に
右回転して、そのスリツト１４ａが右側第１番目
のスリツト１４ａから順次発光素子１５と整合す
る。すると、発光素子１５の発する光は、各スリ
ツト１４ａを通過して受光素子１６に入光し、受
光素子１６は通電状態になる。通電状態になる
と、電流が受光素子１６を通過して負荷抵抗１７
に流れ、パルスが発生する。

通過したスリツト１４ａの数に応じて発生した
パルスは、カウンタ回路Ｃに入力されて、そのシ
ユミツト回路１８で波形整形されて後、カウンタ
１９で計数され操舵角として出力表示される。

ハンドル２２を左に切り返すと、上述と同様に
その操舵角に応じて発生したパルスの計数値は、
カウンタ１９で元の計数値から減ぜられる。そし
て、差引き得られた正味の計数値は、それに応じ
た操舵角として出力表示される。

ハンドル２２を左方向に廻した場合についても
上述と同様である。

一方、第５，６図において、中立位置にあるハ
ンドル２２を上述のように右方向に廻し、これを
あらかじめ設定した角度廻すと、ピツトマンアー
ム２６がＲ方向に回転して、その作動杆２６がス
イツチW₁を閉じる。すると、上記カウンタ１９
によるハンドル操舵角表示と同様に視認できる位
置にあるランプR₁が点燈してハンドル２２の位
置、すなわち操舵方向を表示する。

ハンドル２２を切り返して再び中立位置に戻す
とスイツチW₁は開いてランプR₁は消燈し、逆に
左方向に廻して行くと、上述の過程を経てスイツ
チW₂が閉じ、ランプR₂が点燈してハンドル２２
の操舵方向を表示する。

スイツチW₃，W₄を、第７図に示すように、ラ
ツク２７で開閉する構造にした場合の作用も、上
述したところと本質的に異なるところはない。

なお、図示しないが上記回転板１４にスリツト
を同心円状に多重に設け、かつそのスリツトを放
射状に一直線に設け、これらスリツトに対応する
多対の発光素子と受光素子とを対置する構造にす
れば、操舵角センサとしての信頼性をより高める
ことができる。また、一直線に設けた上記スリツ
トを一定の間隔を置いて少しずつずらした構造に
すれば、操舵角センサとしての分解能を高めるこ
とができる。

また、図示しないが、上記スイツチW₁，W₂、
一対だけでなく、単位操舵角ごとに順次開閉する
多対のスイツチを設けるようにすれば、ハンドル
の操舵方向だけでなく、操舵角も同時に表示でき
る。

上述のように、この発明は、操舵角検出機構に
おける操舵角センサとして、指向性のよい発光素
子の発する光を、ステアリングシヤフトに固定し
た回転板の小さく、かつ間隔の狭いスリツトを通
して受光素子で受け、これをパルスとして出力す
ることのできる操舵角センサを使用したので、操
舵角センサの分解能を高めることができ、従つて
ハンドル操舵角の検出精度をよくすることができ
る。

また、この発明は、ハンドル操舵角検出機構と
共に、ハンドルの操舵力伝達機構の構成部材に応
動して開閉するスイツチで、インジケータである
ランプを点燈することによつて、ハンドルの操舵
方向を表示することのできるハンドル位置検出機
構を併用する構成にしたので、ハンドルが左右の
どちら方向に何度廻つたかを同時に検出表示する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のハンドルの操舵角検出装置の
構成図、第２図は第１図における操舵角センサの
構造を示す要部断面図、第３図はこの発明を構成
するハンドル操舵角検出機構の構成図、第４図は
第３図における操舵角センサの構造を示す要部断
面図、第５図はこの発明を構成するハンドル位置
検出機構の構成図、第６図は第５図におけるスイ
ツチの取付構造を示す斜視図、第７図はハンドル
位置検出機構におけるスイツチの他の取付構造を
示す斜視図である。Ｓ……操舵角センサ、Ｃ……カウンタ回路、Ｄ
……駆動回路、１４……回転板、１４ａ……スリ
ツト、１５……発光素子、１６……受光素子、
W₁，W₂，W₃，W₄……スイツチ、２５……操舵
力伝達機構、R₁，R₂……インジケータ。

Claims

【特許請求の範囲】

１ハンドル操舵角検出機構と、ハンドル位置検
出機構とより成り、前記ハンドル操舵角検出機構
は、ハンドル操作によつて同軸回転する回転板に
定間隔を置いて設けた各スリツトを通過してくる
発光素子の発する光を、受光素子で受け、これを
パルスとして出力する操舵角センサと、その操舵
角センサを駆動する駆動回路と、前記パルスを入
力して計数し、これをハンドル操舵角として表示
するカウンタ回路とより構成し、前記ハンドル位
置検出機構は、ハンドルの操舵力伝達機構に応動
して開閉するスイツチと、そのスイツチ開閉状態
を表示するインジケータとより構成したことを特
徴とする自動車用操向装置におけるハンドルの操
舵角検出装置。