JPH06263051A - ステアリング中立演算装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステアリング中立を早めに確定した後、正確
なものに近づけること。 【構成】 スリットディスク２５のスリット部２５ａと
２組のフォトインタラプタから成る検出部２１とにより
等角度間隔で１／４周期ずれた２種のＳＳ１，ＳＳ２信
号が出力される。イグニッションスイッチのオン時点か
らのＳＳ１信号の角度位置が対応する頻度カウンタにて
カウントされる。この頻度カウンタによる頻度演算によ
りステアリング中立が特定される。そして、所定のサン
プリング数などが得られた後では、頻度から平均へとス
テアリング中立が移行される。これにより、走行初期で
はステアリング中立の確定が早くなり、それ以降ではス
テアリング中立はより正確なものに近づけられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステアリング中立を求
める演算装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、一定走行距離毎にサンプリングされ
る操舵角の平均値からステアリング中立を求めるものが
知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、操舵角のサン
プリング数が多くなればその平均値は車両直進状態にお
けるステアリング中立の操舵角と一致しているとみなす
ことができる。ところが、操舵角のサンプリング数が少
ないと異常値の影響が大きく、その平均値が車両直進状
態におけるステアリング中立の操舵角からずれる懸念が
あった。従って、ステアリング中立を確定し、そのステ
アリング中立からの左右操舵角に基づく制御（例えば、
舵角感応パワーステアリング制御）に入るには所定のサ
ンプリング数を必要とし、制御開始タイミングがその分
だけ遅れるという問題があった。

【０００４】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的とするところは、ステアリ
ング中立を確定するまでの時間が少なくて済むと共に正
確なステアリング中立演算装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の発明の構成における第１の特徴は、車両のステアリン
グホイールの回転に伴うステアリングシャフトの相対的
な回転角度とその回転方向とを検出するステアリングセ
ンサを有し、該センサからの信号に基づいてステアリン
グ中立を求めるステアリング中立演算装置において、前
記センサにて検出される信号の遷移状態に基づき前記ス
テアリングシャフトの操舵角を算出する舵角演算手段
と、該舵角演算手段により算出された操舵角が所定のサ
ンプリング間隔にて現出する頻度により中立を算出する
中立演算手段と、該中立演算手段により算出された中立
をサンプリング数、走行距離又は経過時間に応じて平均
又は前記頻度と前記平均との中間に移行する中立移行手
段とを備えたことである。

【０００６】

【作用】上記の手段によれば、ステアリングシャフトの
操舵角がステアリングセンサの信号の遷移状態に基づき
算出される。上記操舵角が所定のサンプリング間隔にて
現出する頻度により中立が算出される。この頻度により
求められた中立がそれまでのサンプリング数、走行距離
又は経過時間に応じて平均演算により求まる中立又は上
記頻度と上記平均との中間に移行される。このように、
ステアリング中立は、走行初期では頻度に基づき素早く
確定され、所定のサンプリング数、走行距離又は経過時
間の以降では平均又はそれらの中間に移行されてより正
確なものとされる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。図１は本発明に係るステアリング中立演算装置
を構成するステアリングセンサの機械的構成を示し、図
２は同センサからの出力信号を示した説明図である。
又、図３は同実施例装置の電気的構成を示したブロック
ダイヤグラムである。車両のステアリングホイール１０
が固設されたステアリングシャフト１１と図示しないパ
ワーステアリング装置側の入力軸１５とを連結する回転
軸１３には、スリットディスク２５が同心的に固定され
ている。このスリットディスク２５を挟むようにコの字
形状で２組のフォトインタラプタ２１が固定側部材に設
けられてステアリングセンサ２０が構成されている。上
記スリットディスク２５の円周方向全範囲には等角度間
隔で多数の同形状のスリット部２５ａが形成されてい
る。

【０００８】上記ステアリングセンサ２０からは、ステ
アリングホイール１０を操舵することにより、図２に示
したような２つの出力信号が出力される。上記スリット
部２５ａと２組のフォトインタラプタから成る検出部２
１とによりステアリングシャフト１１の回転に伴って等
角度間隔で１／４周期ずれた２種のオン／オフ信号（Ｓ
Ｓ１信号及びＳＳ２信号）が出力される。このＳＳ１信
号及びＳＳ２信号の出力状態が左右回転方向により異な
ることによりステアリングシャフト１１の回転角度とそ
の回転方向が検出される。即ち、ＳＳ１信号の立ち上が
り時点においてＳＳ２信号がＨ(High)レベルであると右
回転、ＳＳ１信号の立ち上がり時点においてＳＳ２信号
がＬ(Low）レベルであると左回転であり、ＳＳ１信号の
立ち上がりから次の立ち上がりまでは所定の角度である
と分かるのである。このＳＳ１信号の立ち上がりから次
の立ち上がりまでの変化（ステアリングシャフト１１が
回転される単位角度に相当）は、後述のＥＣＵ３０内の
ＲＡＭ３３のカウンタＣ領域３３１にカウンタＣ値とし
てその都度インクリメント或いはデクリメントされて記
憶される。

【０００９】図３は、ステアリングセンサ２０から出力
されるＳＳ１信号及びＳＳ２信号と、それらの信号が入
力されるＥＣＵ(Electronic Control Unit：電子制御装
置）３０との電気的構成を示したブロックダイヤグラム
である。ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ３１と制御プログラムを
記憶したＲＯＭ３２と各種データを記憶するＲＡＭ３３
とインタフェース３４とから成る。上記ＲＡＭ３３に
は、ステアリングシャフト１１の現在角度算出のための
カウンタＣ値を記憶するカウンタＣ領域３３１とカウン
タＣ値が現出する毎にインクリメントされる各頻度を記
憶する頻度カウンタ領域３３２とが形成されている。

【００１０】次に、本実施例装置で使用されている上記
ＣＰＵ３１の処理手順を示した図４の舵角演算手段を達
成するフローチャートに基づいて説明する。このプログ
ラムは、ステアリングシャフト１１の回転に伴う角度と
その回転方向とを求めるものであり、ＳＳ１信号の立ち
上がりによる割込処理となっている。ＳＳ１信号の立ち
上がりがあると、ステップ１００で、ＳＳ２信号を読み
込んだ後、ステップ１０２に移行する。ステップ１０２
では、ステップ１００で読み込まれたＳＳ２信号がＨレ
ベルであるか否かが判定される。ＳＳ２信号がＨレベル
であるとステップ１０４に移行し、上述したようにステ
アリングシャフト１１は右回転であり、ステアリングシ
ャフト１１の回転角度を表すカウンタＣが（Ｃ＋１）と
インクリメントされ、本プログラムを終了する。尚、上
記カウンタＣは後述の図５のプログラムにより予め初期
化（Ｃ＝０）されている。ここで、上述のステップ１０
２で、ＳＳ２信号がＬレベルであるとステップ１０６に
移行し、上述したようにステアリングシャフト１１は左
回転であり、カウンタＣが（Ｃ−１）とデクリメントさ
れるのである。

【００１１】次に、本実施例装置で使用されている上記
ＣＰＵ３１の処理手順を示した図５の中立演算手段を達
成するフローチャートに基づいて説明する。このプログ
ラムは、イグニッションスイッチのオン時点から車両の
所定走行距離毎に繰り返し実行される。先ず、ステップ
２００で初期化としてステアリングシャフト１１の現在
角度を表すカウンタＣを０とする。このカウンタＣは整
数カウンタであり、その値が０から１に変化することは
ステアリングシャフト１１の右方向回転に伴うＳＳ１信
号の１ピッチ分の角度変化を生じたことを示している。
次にステップ２０２に移行して、その時のカウンタＣ値
を読み込んで、ステップ２０４に移行する。ステップ２
０４では、ステップ２０２で読み込まれたＣ値に対応す
る頻度カウンタがインクリメントされる。次にステップ
２０６に移行して、頻度の１番目に高い頻度カウンタが
算出される。次にステップ２０８に移行して、頻度の２
番目に高い頻度カウンタが算出される。次にステップ２
１０に移行して、頻度の１番目と２番目との差が算出さ
れる。そして、ステップ２１２で上述のステップ２１０
で算出された差がステアリング中立を確定するための閾
値Ｈ_C 以上となるとステップ２１４に移行する。ステッ
プ２１４では、カウンタＣの値から頻度の１番目に高い
頻度カウンタに対応するＣ値だけ減算した値を現在のカ
ウンタＣの値とした後、本プログラムを終了する。尚、
ステップ２１２で、差が閾値Ｈ_C 未満であると上述のス
テップ２０２〜ステップ２１２の処理が所定のタイミン
グにて繰り返される。

【００１２】上述の処理により、ステアリングが現実に
中立点にあるとき、カウンタＣの値は０となる（頻度に
よるステアリング中立の確定）。即ち、頻度によるカウ
ンタＣの原点較正が行われたことになる。これにより、
ステアリング中立からのカウンタＣの値（左右操舵角に
比例した値）に基づく制御（例えば、舵角感応パワース
テアリング制御）に移行される。走行初期では上述した
頻度による制御とすることにより、異常値の影響が現出
し難いためサンプリング数が少なくて済みステアリング
中立を確定する時間が少なくなる。

【００１３】更に、上記ＣＰＵ３１は図６の中立移行手
段を達成するフローチャートに基づく処理を実行する。
尚、このプログラムは、図５のプログラム終了後の所定
の走行距離毎に繰り返し実行される。ステップ３００
で、既に頻度によるステアリング中立が確定しているか
否かが判定され、確定していればステップ３０２に進
み、確定していなければ本プログラムの処理を終了す
る。ステップ３０２では、カウンタＣ（舵角）と頻度カ
ウンタの頻度（度数）とに基づき平均によるステアリン
グ中立が算出される。次にステップ３０４に移行して、
頻度によるステアリング中立（カウンタＣの値が０）と
ステップ３０２で算出された平均によるステアリング中
立との偏差が算出される。次にステップ３０６に移行し
て、走行距離に基づくステアリング中立の移行割合が図
７に示したマップより算出される。図７のマップは、頻
度によるステアリング中立から平均によるステアリング
中立への走行距離に対する移行割合を示し、走行距離が
増すほど平均によるステアリング中立側へ移行させるこ
とを表している。次にステップ３０８に移行して、ステ
ップ３０４で算出された偏差とステップ３０６で算出さ
れた移行割合とを乗ずることによりステアリング中立の
移行値が算出される。尚、この移行値は、例えば、四捨
五入により整数とされ、即ち、舵角の最小分解能に見合
うものとなる。そして、ステップ３１０に移行し、カウ
ンタＣの値からステップ３０８で算出された移行値だけ
減算した値を現在のカウンタＣの値とした後、本プログ
ラムを終了する。上述の処理により、ステアリングが現
実に中立点にあるとき、カウンタＣの値は０となる（頻
度と平均との間によるステアリング中立の確定）。即
ち、頻度と平均との間によるカウンタＣの原点較正が行
われたことになる。

【００１４】以上説明したように、走行距離（サンプリ
ング数）が増すに従って、図８に示したように、頻度に
よるステアリング中立から平均によるステアリング中立
又はその中間に移行させるという処理が施される。この
平均又はその中間への移行により、より正確なステアリ
ング中立を認識できることとなる。更に、上述のような
ステアリング中立の移行処理においては、サンプリング
数、走行距離又は走行時間に応じてサンプリング間隔を
長くするという処理を実施する。これにより、ステアリ
ング中立の移行が余り急激となることがなくなるため運
転者らに操舵における違和感を感じさせることがないと
いう効果がある。

【００１５】ここで、操舵角のサンプリング条件として
は、以下のようなものが想定できる。回転操舵をしてい
る時には、車速が一定以上と成り難いことから車速が一
定以上となった時のみとする。又、ほぼ直進走行してい
る時には、ステアリングホイールの操舵速度が大きくな
ることはないため、その操舵速度が一定以下の時のみ操
舵角をサンプリングする。更に、最初から完全な舵角感
応とせずに、サンプリング数又は走行距離に応じて、舵
角感応とその他の車速感応などとの間を補間し制御する
こともできる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明装置では、
走行初期ではステアリング中立が頻度に基づき設定さ
れ、それ以降においては、平均又は頻度と平均との中間
とされる。このため、ステアリング中立は走行初期にお
ける素早い確定と、その後では正確さが得られるという
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体的な一実施例に係るステアリング
中立演算装置を構成するステアリングセンサの機械的構
成を示した説明図である。

【図２】ステアリングセンサからの出力信号を示した説
明図である。

【図３】同実施例装置の電気的構成を示したブロックダ
イヤグラムである。

【図４】同実施例装置で使用されているＣＰＵの処理手
順を示したフローチャートである。

【図５】同実施例装置で使用されているＣＰＵの処理手
順を示したフローチャートである。

【図６】同実施例装置で使用されているＣＰＵの処理手
順を示したフローチャートである。

【図７】同実施例装置で使用されている走行距離に対す
るステアリング中立の移行割合を示したマップである。

【図８】同実施例装置に係るステアリング中立の移行を
示した説明図である。

【符号の説明】

１０…ステアリングホイール １１…ステアリングシャフト ２０…ステアリングセンサ ２５…スリットディスク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のステアリングホイールの回転に伴
   うステアリングシャフトの相対的な回転角度とその回転
   方向とを検出するステアリングセンサを有し、該センサ
   からの信号に基づいてステアリング中立を求めるステア
   リング中立演算装置において、 前記センサにて検出される信号の遷移状態に基づき前記
   ステアリングシャフトの操舵角を算出する舵角演算手段
   と、 前記舵角演算手段により算出された操舵角が所定のサン
   プリング間隔にて現出する頻度により中立を算出する中
   立演算手段と、 前記中立演算手段により算出された中立をサンプリング
   数、走行距離又は経過時間に応じて平均又は前記頻度と
   前記平均との中間に移行する中立移行手段とを備えたこ
   とを特徴とするステアリング中立演算装置。