JPH0754247B2 - 回転体の原点位置判定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車輛等のハンドル操舵に連動して回転する回
転体の直進走行時における原点位置（操舵中立位置）を
判定するために用いて好適な回転体の原点位置判定装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、自動車等の車輛においては、ハンドル操舵に
連動して回転する回転円板に等角度間隔（所定角度ピッ
チ）で複数のスリットを開設し、このスリットの通過位
置にフォトインタラプタを２個隣接して配置してハンド
ル操舵に連動した各種制御を行っている。

すなわち、ハンドル操舵に連動させて、第１および第２
のフォトインタラプタに同一波形で位相の略90゜ずれた
パルス状の電気信号（２相のインクリメンタル信号）を
生ぜせしめ、このインクリメンタル信号のカウントを行
って、藻舵方向および操舵角度の検出を行っている。

通常、上記２相のインクリメンタル信号のみでは原点位
置の検出が不可能であるために、原点位置を検出するた
めに回転円板に原点スリットを設け、この原点スリット
の第３のフォトインタラプタに対する通過により原点信
号を得るようになして３ビット構成とし、原点位置から
の回転円板の相対位置をインクリメンタル信号で検出す
る方式を採用している。

しかし、ステアリングシャフトとハンドルとのセレーシ
ョンのずれ、ステアリングシャフトとステアリングセン
サとの取付公差、ホイルアライメントの調整不良等を考
えると、その組付誤差はワーストケースで数10゜にも及
ぶ。このため、通常、原点信号を得るために、回転円板
に設ける原点スリットの角度幅を拡大し、数10゜の組付
誤差があっても、車輛が直進走行を行っている限りは、
原点信号を得ることができるものとしている。

その結果、原点信号の発生の有無だけでは、原点位置を
特定することができないという問題が生じ、このような
問題を解消するために、特開昭61−28811号公報に開示
されているような操舵位置検出装置が提案されている。
すなわち、この操舵位置検出装置は、ステアリング操作
によって回転する操舵部材に設けられ、操舵角を検出
し、操舵角信号を出力する操舵角検出手段と、実操舵角
零点に相当する操舵位置を中心に、所定の操舵範囲（本
発明でいう原点範囲）を検出し、操舵中立ゾーン信号を
出力する中立ゾーン検出手段と、操舵中立ゾーン信号が
検出されている時の操舵角信号の平均値を演算し、この
平均値を中立位置信号として出力する中立位置演算手段
とを備えており、このような操舵位置検出装置を用いる
ことによって、車輛の整備状況や車輛への乗員状況の如
何に拘わらず、車輛の直進状態における操舵中立位置を
検出することができるものとしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような操舵位置検出位置によると、
操舵中立ゾーン信号が検出されている間の平均値を演算
して中立位置信号として出力させるようにしているた
め、更新すべき新たな中立位置信号を得るために時間が
かかるという問題があった。

また、操舵中立ゾーン信号が検出されている時の操舵角
信号の平均値を演算するために、重み付け移動平均演算
を行い、平均値を算出しているようにしており、このよ
うな種々の処理演算により、その回路構成が複雑となる
ものであった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこのような課題を解決するためになされたもの
で、その外周縁面に所定角度ピッチで設けられたスリッ
トゾーンとこのスリットゾーンの２角度ピッチよりも広
い角度幅で設けられた原点ゾーンとを有し外部操作に連
動して時計および反時計方向へ回転する回転体と、この
回転体のスリットゾーンの通過に基づき該回転体の回転
角度位置を検出する回転位置検出手段と、この回転体の
原点ゾーンの通過に基づき該回転体の原点範囲を検出す
る原点範囲検出手段と、この原点範囲検出手段により原
点範囲が検出されている間、前記回転位置検出手段の検
出する回転角度位置に基づき前記原点ゾーンを複数のサ
ブゾーンに分割し、この分割したサブゾーンの各々の原
点範囲の検出に貢献した走行距離を積算し、この積算距
離が一番早く所定の距離に到達したサブゾーンを原点位
置と判定する原点位置判定手段とを備え、前記原点位置
の判定結果を更新する際、前記積算距離が一番早く所定
の距離に到達するサブゾーン方向へ隣接するサブゾーン
を原点位置として判定するようにしたものである。

〔作用〕

したがってこの発明によれば、判定前の原点位置と判定
後の原点位置とが互いに隣接するサブゾーンでない場
合、原点位置を一つずつ隣接するサブゾーンにシフトさ
せながら、１サブゾーン毎に真の原点位置に漸近させる
ことが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明に係る回転体の原点位置判定装置を詳細に
説明する。

第１図は、この原点位置判定装置の一実施例を示すブロ
ック構成図である。同図において、５は回転位置検出セ
ンサ（操舵角センサ）100（第２図）の送出するパルス
状電気信号を入力とし、ハンドル操舵に応じた処理信号
（アップ信号およびダウン信号）を送出するUP/DOWN切
替回路、６はこのUP/DOWN切替回路５の送出する処理信
号を入力とするUP/DOWNカウンタである。

操舵角センサ100は、ハンドル操舵に連動して回転する
回転円板１と、発光素子および受光素子を有してなるフ
ォトインタラプタ２〜４から構成されており、回転円板
１の外周縁面に等角度間隔（所定角度ピッチＰ）で同一
形状のスリット1aが開設されている。そして、このスリ
ット1aの通過位置にフォトインタラプタ２および３が隣
接して配置されおり、このフォトインタラプタ２および
３に、回転円板１の回転に伴うスリット1aの通過によっ
て、第３図（ａ）および（ｂ）に示すような「１」レベ
ルおよび「０」レベルの交互する同一波形のパルス状電
気信号が発生するようになっている。すなわち、今、第
２図に示されるような操舵状態から、ハンドルを時計方
向へ回転（第２図において右回転）すると、Ｎ点を中心
とする正方向への電気信号が、反時計方向へ回転する
と、Ｎ点を中心とする負方向への電気信号が発生するも
のとなっている。フォトインタラプタ２に発生する電気
信号は、フォトインタラプタ３に発生する電気信号より
も位相が90゜進んでおり、設計上理想とする回転円板１
の原点位置（操舵中立位置）において、即ち第３図に示
すＮ点において、フォトインタラプタ２に発生する電気
信号が「１」レベルより「０」レベルへ或いは「０」レ
ベルから「１」レベルへと変化する立ち下がり或いは立
ち上がり時期にあり、フォトインタラプタ３に発生する
電気信号は「０」レベル状態にある。そして、このフォ
トインタラプタ２および３の送出する電気信号がUP/DOW
N切替回路５に入力されるものとなっている。

一方、回転円板１の外周縁面の所定回転角度位置には、
独立して、原点ゾーンとしてのスリット1bが開設されて
おり、このスリット1bの通過をフォトインタラプタ４で
検出するものとしている。すなわち、スリット1bがフォ
トインタラプタ４に対向する回転位置をこの回転円板１
の原点範囲としており、この原点範囲の角度幅すなわち
スリット1bの角度幅αを、ステアリングシャフトとハン
ドルとのセレーションのずれ、ステアリングシャフトと
ステアリングセンサとの取付公差、ホイルアライメント
の調整不良等を考慮した組付誤差のワーストケース以上
に拡大して設定している。本実施例においては、スリッ
ト1bの角度幅αを60゜としており、発明者の調査では上
記組付誤差のワーストケースとして54゜という値を実験
的に得ているので、スリット1bの角度幅αを60゜に設定
すれば、車輛が直進走行を行っているときには必ず、フ
ォトインタラプタ４の送出する電気信号として「１」レ
ベルの原点範囲検出信号（第３図（ｃ））を得ることが
できる。そして、この「１」レベルの原点範囲検出信号
が、第１図において、その端子101を介して、アンドゲ
ート14,アンドゲート23,デコーダ26の「Ａ」入力端およ
びインバータ27を介してアンドゲート24並びに４入力オ
アゲート20に入力されるものとなっている。ここで、フ
ォトインタラプタ４は、回転円板１の設計上理想とする
原点位置において、即ち第３図に示すＮ点において、ス
リット1bの角度幅αの中央に位置するものとなってい
る。また本実施例にあっては、スリット1bの角度幅αを
スリット1aの角度ピッチＰの３倍（３角度ピッチ）より
やや広めに設定している。

一方、UP/DOWN切替回路５は、入力されるパルス状電気
信号を処理して、ハンドルの右操舵量および左操舵量に
応じた数のアップ信号およびダウン信号を送出するよう
になっており、UP/DOWNカウンタ６は、入力されるアッ
プ信号あるいはダウン信号の数だけそのカウント値をア
ップカウントあるいはダウンカウントするものとなって
いる。すなわち、回転円板１の設計上理想とする原点位
置を標準として、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント
値を基本的に零と定めており、ハンドルの右操舵により
カウント値が、フォトインタラプタ２の出力の立ち下が
りエッジ毎に順次アップするものとなっている。また、
ハンドルの左操舵によりそのカウンタ値が、フォトイン
タラプタ２の出力の立ち上がりエッジ毎に順次ダウンす
るものとなっている。すなわち、第３図において、Ｎ点
を起点としてハンドルを右方向へ回転させれば、ａ点に
おいてUP/DOWNカウンタ６におけるカウント値が＋１
へ、ｂ点において＋２へと順次アップするものとなり、
Ｎ点から左方向へ回転させれば、ｃ点においてUP/DOWN
カウンタ６におけるカウント値が−１へ、ｄ点において
−２へと順次ダウンするものとなる。そして、UP/DOWN
カウンタ６におけるカウント値が、デコーダ７およびデ
ィジタルコンパレータ８〜10に入力されるものとなって
おり、デコーダ７は入力されるカウント値に応じた位置
の出力端子を選択し、そのレベルを「０」あるいは
「１」として、ハンドル操舵に連動して動作せしめる外
部機器、例えばコーナリングランプシステム等の制御を
行うものとして構成されている。本図においては、デコ
ーダ７の出力端子として7aしか示していないが、UP/DOW
Nカウンタ６におけるカウント値が±０のとき、この出
力端子7aの出力レベルが「１」となるものとなってい
る。

コンパレータ８〜10には所定の比較基準値が各々設定さ
れており、ここでその比較基準値とUP/DOWNカウンタ６
を介して入力されるカウント値とが比較されるものなっ
ている。すなわち、コンパレータ８には、UP/DOWNカウ
ンタ６におけるカウント値にして＋１が右１ビット以上
基準値として設定されており、コンパレータ10には、UP
/DOWNカウンタ６におけるカウント値にして−１が左１
ビット以下基準値として設定されている。コンパレータ
９には、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント値にして
±０がセンタ基準値として設定されており、UP/DOWNカ
ウンタ６を介して入力されるカウント値が±０のとき、
コンパレータ９における出力レベルが「１」となるもの
となっている。また、UP/DOWNカウタ６を介して入力さ
れるカウント値が＋１以上（≧１）のとき、コンパレー
タ８におけら出力レベルが「１」となり、UP/DOWNカウ
ンタ６を介して入力されるカウント値が−１以下（≦−
１）のとき、コンパレータ10における出力レベルが
「１」となるものとなっている。そして、コンパレータ
８〜10の送出する「１」レベルの信号が、アンドゲート
11〜13の一端に入力されるものとなっており、アンドゲ
ート11〜13の他端には、アンドゲート14の出力が入力さ
れるものとなっている。アンドゲート14の一端には、前
述した通り、第２図に示したフォトインタラプタ４を介
して原点範囲検出信号が入力されるものとなっている
が、その他端には走行距離に応じたパルス信号（距離信
号）が入力されるものとなっている。

一方、アンドゲート11〜13の出力は、同進カウンタ17〜
19に入力されるようになっており、このカウンタ17〜19
のオーバフロー信号（CARRY信号）が、４入力オアゲー
ト20の第２〜第４の入力端に入力されるものとなってい
る。そして、このオアゲート20を通過する「１」レベル
の出力がカウンタ17〜19へのリセット信号として入力さ
れるものとなっている。また、カウンタ17および19の送
出するCARRY信号は、フリップフロップ31および32のセ
ット端子にも入力されるようになっており、このフリッ
プフロップ31および32のＱ出力がアンドゲート33および
34の一端ならびにオアゲート35および36の一端へ入力さ
れるものとなっている。アンドゲート33および34の他端
には、デコーダ７を介してその出力端子7aに生ずる
「１」レベルの信号が入力されるものとなっており、ア
ンドゲート33および34の出力が４入力オアゲート28の第
１および第２の入力端へ入力されるものとなっている。
そして、カウンタ18の送出するCARRY信号がオアゲート2
1を介してUP/DOWNカウンタ６に入力されるものとなって
おり、このオアゲート21を通過する「１」レベルの信号
により、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント値がリセ
ットされ±０に戻されるものとなっている。

一方、アンドゲート23および24の他端には、コンパレー
タ22の送出する比較出力が入力されるものとなってお
り、コンパレータ22は、端子103に電源投入と同時に所
定電圧が印加されることにより、その比較出力を即座に
「１」レベルとなし、コンデンサC3への充電々位の上昇
に基づき、所定時間遅れてその比較出力を「０」レベル
へ戻す。そして、アンドゲート23の出力がオアゲート21
の他端に入力されるものとなっており、アンドゲート24
の出力はフリップフロップ25のセット端子に入力され、
フリップフロップ25のＱ出力がデコーダ26の「Ｂ」入力
端へ入力されるものとなっている。デコーダ26の「Ｃ」
および「Ｄ」入力端にはUP/DOWN切替回路５を介してダ
ウン信号およびアップ信号が入力されるものとなってお
り、デコーダ26は、その入力端「Ｄ」，「Ｃ」，
「Ｂ」，「Ａ」に、「０」，「１」，「１」，「１」の
信号が入力されたとき、その出力端子26aのレベルを
「１」となし、「１」，「０」，「１」，「１」の信号
が入力されたとき、その出力端子26bのレベルを「１」
となす。そして、デコーダ26の出力端子26aおよび26bよ
り送出される「１」レベルの信号が、オアゲート28の第
３および第４の入力端ならびにオアゲート36および35の
他端へ入力されるものとなっており、オアゲート28を
「１」レベルの信号が通過することによって、ワンショ
ットマルチバイブレータ（以下、単にワンショットと呼
ぶ）37が作動し、このワンショット37の送出するワンシ
ョット信号がUP/DOWNカウンタ６に対しそのロード信号
として入力されるものとなっている。そして、このロー
ド信号が入力されたとき、オアゲート36を通過して
「１」レベルの信号がエンコーダ29に入力されていた場
合、このエンコーダ29の出力状態に基づき、UP/DOWNカ
ウンタ６におけるカウント値が＋１にセットされるもの
となっている。また、ロード信号が入力されたとき、オ
アゲート35を通過して「１」レベルの信号がエンコーダ
29に入力されていた場合、このエンコーダ29の出力状態
に基づき、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント値が−
１にセットされるものとなっている。なお、ワンショッ
ト37の送出するワンショット信号の立ち下がりエッジで
ワンショット30が作動するものとなっており、このワン
ショット30の送出するワンショット信号によりフリップ
フロップ25,31および32がリセットされるものとなって
いる。

次に、このように構成された装置の動作を説明する。す
なわち、今、自動車が直進走行を行っており、回転円板
１が真の直進操舵位置において、第２図に示した如き設
計上理想とする原点位置に部位するものとすると、端子
101を介して「１」レベルの原点範囲検出信号が入力さ
れている間、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント値は
±０となっている期間が長くなる。すなわち、UP/DOWN
カウンタ６におけるカウント値は、デコーダ７に入力さ
れると同時にコンパレータ８〜10にも入力され、このコ
ンパレータ８〜10において各基準値と比較される。UP/D
OWNカウンタ６におけるカウント値が＋１以上のとき
は、コンパレータ８が「１」レベルの信号を送出し、UP
/DOWNカウンタ６におけるカウント値が−１以下のとき
は、コンパレータ10が「１」レベルの信号を送出する。
またUP/DOWNカウンタ６におけるカウント値が±０のと
きはコンパレータ９が「１」レベルの信号を送出する。
そして、コンパレータ８〜10の送出する「１」レベルの
信号に基づき、端子101を介して「１」レベルの原点範
囲検出信号が入力されている間、アンドゲート14を通過
する距離信号が、アンドゲート11〜13を通過してカウン
タ17〜19に入力される。すなわち、UP/DOWNカウンタ６
におけるカウント値が＋１以上のときはカウンタ17にお
けるカウント値が積算されてアップし、UP/DOWNカウン
タ６におけるカウント値が−１以下のときはカウンタ19
におけるカウント値が積算されてアップする。また、UP
/DOWNカウンタ６におけるカウント値が±０のときはカ
ウンタ18におけるカウント値が積算されてアップする。
この場合、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント値を±
０とした状態での走行距離の積算値（積算距離）が一番
早く所定の距離に到達するので、カウンタ17〜19のうち
カウンタ18が一番早くオーバフローして「１」レベルの
CARRY信号を送出し、このCARRY信号がオアゲート21を通
過してUP/DOWNカウンタ６に入力され、UP/DOWNカウンタ
６をリセッットしてそのカウント値を±０とする。この
場合、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント値は既に±
０であり、これによりUP/DOWNカウンタ６におけるカウ
ント値は±０を維持し続けることになる。

上述の動作は、自動車の直進走行時に、回転円板１が真
の直進操舵位置においてその設計上理想とする原点位置
に部位するものとして説明したが、その組付誤差により
回転円板１が設計上理想とする原点位置に対してずれて
いた場合等においては、本実施例の特徴とする補正動作
が以下のようにして速やかに行われ、支障なく外部機器
（例えば、全照灯の照射方向を可変するコーナリングラ
ンプシステム）をハンドル操舵に連動させて制御でき得
るものとなる。

すなわち、回転円板１が設計上理想とする原点位置にあ
る場合には、第３図に示したZ1（ｄ）点からZ2（ｂ）点
までの範囲をスリット1bにおける原点ゾーンとしたと
き、この原点ゾーンを分割するｃ点からａ点までの領域
（以下、この領域を第１のサブゾーンと呼ぶ）内で、UP
/DOWNカウンタ６におけるカウント値が±０となる積算
距離が一番早く所定の距離に到達する。しかし、その組
付誤差により回転円板１が設計上理想とする原点位置に
対してずれていた場合等にあっては、UP/DOWNカウンタ
６におけるカウント値が＋１あるいは−１となる積算距
離が長くなるようになる。すなわち、原点ゾーンを分割
するａ点からｂ点までの領域（以下、この領域を第２の
サブゾーンと呼ぶ）内あるいはｃ点からｄ点までの領域
（以下、この領域を第３のサブゾーンと呼ぶ）内で、UP
/DOWNカウンタ６におけるカウント値が＋１あるいは−
１となる積算距離が長くなるようになる。

第２のサブゾーン内でUP/DOWNカウンタ６におけるカウ
ント値が＋１となる積算距離が長くなると、カウンタ17
〜19のうちカウンタ17が一番早くオーバフローし、フリ
ップフロップ31をセット状態とする。そして、このフリ
ップフロップ31の送出する「１」レベルのＱ出力がオア
ゲート35を介してエンコーダ29に設定され、デコーダ７
の出力端子7aのレベルが「１」となる時点で、即ちUP/D
OWNカウンタ６におけるカウント値が±０となる時点
で、アンドゲート33をフリップフロップ31のＱ出力が通
過し、この「１」レベルのＱ出力がオアゲート28を通過
することによるワンショット37の作動により、UP/DOWN
カウンタ６にロード信号が入力されるようになる。そし
て、このロード信号の入力によって、このときのエンコ
ーダ29の出力状態に基づき、UP/DOWNカウンタ６におけ
るカウント値が±０から−１へと設定変更されるように
なる。すなわち、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント
値が第１のサブゾーンで−１、第２のサブゾーンで±０
となり、第２のサブゾーンを原点位置と素早く判定し
て、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント値の補正が速
やかに行われるようになる。

また、第３のサブゾーン内でUP/DOWNカウンタ６におけ
るカウント値が−１となる積算距離が長くなると、カウ
ンタ17〜19のうちカウンタ19が一番早くオーバフロー
し、フリップフロップ32をセット状態とする。そして、
このフリップフロップ32の送出する「１」レベルのＱ出
力がオアゲート36を介してエンコーダ29に設定され、UP
/DOWNカウンタ６におけるカウント値が±０となる時点
で、アンドゲート34をフリップフロップ32のＱ出力が通
過し、この「１」レベルにＱ出力がオアゲート28を通過
することによるワンショット37の作動により、UP/DOWN
カウンタ６にロード信号が入力されるようになる。そし
て、このロード信号の入力によって、このときのエンコ
ーダ29の出力状態に基づき、UP/DOWNカウンタ６におけ
るカウント値が±０から＋１へと設定変更されるように
なる。すなわち、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント
値が第１のサブゾーンで＋１、第３のサブゾーンで±０
となり、第３のサブゾーンを原点位置と素早く判定し
て、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント値の補正が速
やかに行われるようになる。

さらに、本実施例においては、左右に大きく傾斜した路
面上を走行する場合等の特殊な走行状態を考慮し、この
場合、原点位置の判定結果の更新が、離れたサブゾーン
間で急激に行われないようにするため、次のようなワン
クッションおいたUP/DOWNカウンタ６におけるカウント
値の補正が行われる。すなわち、例えば今、第３のサブ
ゾーン内に原点位置があるものとする判定結果を得てい
るものとすると、ハンドル操舵に伴い、UP/DOWNカウン
タ６におけるカウント値は第３のサブゾーンで±０、第
１のサブゾーンで＋１、第２のサブゾーンで＋２とな
る。このような状態において、上述した特殊走行状態に
基づき、「１」レベルの原点範囲検出信号の発生期間
中、UP/DOWNカウンタ６においてそのカウント値が＋２
となる積算距離が長くなるものとすると、UP/DOWNカウ
ンタ６におけるカウント値が＋１以上であるとするコン
パレータ８での比較結果に基づき、カウンタ17〜19のう
ちカウンタ17が一番早くオーバフローし、フリップフロ
ップ31をセット状態とする。そして、このフリップフロ
ップ31の送出する「１」レベルのＱ出力に基づき、UP/D
OWNカウンタ６におけるカウント値が±０となる時点
で、そのカウント値が−１へ設定変更されるようにな
る。これにより、UP/DOWNカウンタ６の値は、第３のサ
ブゾーンで−１、第１のサブゾーンで±０、第２のサブ
ゾーンで＋１となる。なお、この後、フリップフロップ
31は、ワンショット30の送出するワンショット信号によ
りリセットされることになる。

この結果、今度は、「１」レベルの原点範囲検出信号の
発生期間中、UP/DOWNカウンタ６においてそのカウント
値が＋１となる積算距離が長くなり、コンパレータ８で
の比較結果に基づき、カウンタ17〜19のうちカウンタ17
が一番早くオーバフローし、フリップフロップ31を再セ
ット状態とする。そして、フリップフロップ31の送出す
る「１」レベルのＱ出力に基づき、UP/DOWNカウンタ６
におけるカウント値が±０となる時点で、そのカウント
値が−１へ設定変更されるようになる。これにより、UP
/DOUWカウンタ６の値は、第３のサブゾーンで−２、第
１のサブゾーンで−１、第２のサブゾーンで±０とな
る。以降、「１」レベルの原点範囲検出信号の発生期間
中、UP/DOWNカウンタ６においてカウント値が±０とな
る積算距離が長くなり、このようにして、原点位置の判
定結果が第３のサブゾーンから第１のサブゾーンを経て
第２のサブゾーンへと更新されるようになる。

すなわち、第３のサブゾーンから第２のサブゾーンへと
一気にその原点位置を更新した場合には、UP/DOWNカウ
ンタ６のカウント値に基づく前照灯の照射方向の可変位
置が急激に変化するものとなり、運転者に対し戸惑いが
生じる結果となる。これに対し、本実施例にあっては、
判定前の原点位置と判定後の原点位置とが互いに隣接す
るサブゾーンでない場合、その原点位置の更新がワンク
ッションおいて行われるので、コーナリングランプシス
テムによる前照灯の照射方向の急激な変化が起こること
がない。

なお、この装置への電源の投入直後においては、コンパ
レータ22の送出する比較出力が所定時間継続して「１」
レベルとなるので、端子101を介して「１」レベルの原
点範囲検出信号が入力されている場合に電源が投入され
ると、コンパレータ22の送出する「１」レベルの比較出
力がアンドゲート23を通過し、オアゲート21を介してUP
/DOWNカウンタ６におけるカウント値を強制的に±０と
なし、これにより電源投入直後に検出されていたサブゾ
ーンが、初期の原点位置として設定されるようになる。

また、端子101を介して「１」レベルの原点範囲検出信
号が入力されていない場合に電源が投入されると、イン
バータ27を介して「１」レベルの信号がアンドゲート24
に入力され、このアンドゲート24を通過するコンパレー
タ22の「１」レベルの比較出力によって、フリップフロ
ップ25がセット状態となる。これにより、デコーダ26の
「Ｂ」入力端へフリップフロップ25の「１」レベルのＱ
出力が設定されるようになる。

そして、その後のハンドル操舵により、端子101を介し
て「１」レベルの原点範囲検出信号が入力されるように
なると、この「１」レベルの原点範囲検出信号がデコー
ダ26の「Ａ」入力端に設定されるようになる。今、右操
舵に伴う回転円板１の右回転により「１」レベルの原点
範囲検出信号が発生したものとすると、この右操舵に伴
うUP/DOWN切替回路５からの「１」レベルのアップ信号
のデコーダ26の「Ｄ」入力端への設定により、この時点
でデコーダ26の出力端子26bのレベルが「１」レベルと
なり、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント値が−１に
設定され、三つのサブゾーンのうち第３のサブゾーンが
初期の原点位置として設定される。また、左操舵に伴う
回転円板１の左回転により「１」レベルの原点範囲検出
信号が発生したものとすると、この左操舵に伴うUP/DOW
N切替回路５からの「１」レベルのダウン信号のデコー
ダ26の「Ｃ」入力端への設定により、この時点でデコー
ダ26の出力端子26aのレベルが「１」レベルとなり、UP/
DOWNカウンタ６におけるカウント値が＋１に設定され、
三つのサブゾーンのうち第２のサブゾーンが初期の原点
位置として設定される。

なお、本実施例においては、原点ゾーンを複数のサブゾ
ーンに分割する際、操舵角センサの最小分解能で分割す
るものとしたが、これらのサブゾーンの設定は必ずしも
操舵角センサの最小分解能である必要はなく、この最小
分解能の整数倍としても良い。また、サブゾーンの設定
を最小分解能の整数倍とした場合、各サブゾーンは互い
にオーバラップする部分を持たせても良い。

さらに、本実施例においては、スリット1bの角度幅αを
スリット1aの３角度ピッチよりやや広めに設定するもの
としたが、少なくともスリット1aの２角度ピッチよりも
広い角度幅とすればよく、このようにすることによって
操舵角センサの検出する操舵角度位置に基づき、原点ゾ
ーンを複数のサブゾーンに分割することができ、その幅
を拡大した原点ゾーン内での原点位置の正確な判定が可
能となる。

また、本実施例においては、原点ゾーンを３分割するも
のとしたが、さらに細かく分割してもよく、このように
細かく分割した場合であっても、原点範囲の検出に貢献
した積算時間が一番早く所定の時間に達するサブゾーン
方向に隣接するサブゾーンを仮に原点位置として判定す
ることにより、原点位置を一つずつ隣接するサブゾーン
にシフトさせながら、１サブゾーン毎に真の原点位置に
漸近させるようにできることは言うまでもない。

なお、本実施例の基本を示す例として、本出願人による
特願昭60−298018号（回転体のセンタ位置判定方法）が
あるが、この方法の場合、原点位置検出用のスリットの
角度幅が狭いため、本実施例の目的を達し得ない。

また、本実施例においては、車輛における操舵中立位置
の判定を例にとって説明したが、車輛のみに限定される
ものではなく、外部操作に連動して回転する種々の回転
体の原点位置に判定に適用して好適であり、この判定し
た原点位置を基準にして各種の制御を行うことができ、
その利用価値は極めて高い。また、上記実施例において
は、回転体の原点位置判定装置を具体的な回路でハード
的に構成したが、マイクロコンピュータ等を利用してソ
フト的な技術によって実現することも可能であることは
言うまでもない 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明による回転体の原点位置判定
装置によると、その外周縁面に所定角度ピッチで設けら
れたスリットゾーンとこのスリットゾーンの２角度ピッ
チよりも広い角度幅で設けられた原点ゾーンとを有し外
部操作に連動して時計および反時計方向へ回転する回転
体と、この回転体のスリットゾーンの通過に基づき該回
転体の回転角度位置を検出する回転位置検出手段と、こ
の回転体の原点ゾーンの通過に基づき該回転体の原点範
囲を検出する原点範囲検出手段と、この原点範囲検出手
段により原点範囲が検出されている間、前記回転位置検
出手段の検出する回転角度位置に基づき前記原点ゾーン
を複数のサブゾーンに分割し、この分割したサブゾーン
の各々の原点範囲の検出に貢献した走行距離を積算し、
この積算距離が一番早く所定の距離に到達したサブゾー
ンを原点位置と判定する原点位置判定手段とを備え、前
記原点位置の判定結果を更新する際、前記積算距離が一
番早く所定の距離に到達するサブゾーン方向へ隣接する
サブゾーンを原点位置として判定するようにしたので、
判定前の原点位置と判定後の原点位置とが互いに隣接す
るサブゾーンでない場合、原点位置を一つずつ隣接する
サブゾーンにシフトさせながら、１サブゾーン毎に真の
原点位置に漸近させることが可能となり、例えばこの回
転体を車輛のハンドル操作に連動されて回転させた場
合、簡単な回路構成でその操舵中立位置を正確且つ素早
く判定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る回転体の原点位置判定装置の一実
施例を示すブロック構成図、第２図はこの装置に用いる
操舵角センサを示す概略構成図、第３図はこの操舵角セ
ンサの出力波形図である。 １……回転円板、1a……スリット、1b……スリット、2,
3,4……フォトインタラプタ、５……UP/DOWN切替回路、
６……UP/DOWNカウンタ、８〜10……コンパレータ、17
〜19……カウンタ、31,32……フリップフロップ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】その外周縁面に所定角度ピッチで設けられ
   たスリットゾーンとこのスリットゾーンの２角度ピッチ
   よりも広い角度幅で設けられた原点ゾーンとを有し外部
   操作に連動して時計および反時計方向へ回転する回転体
   と、この回転体のスリットゾーンの通過に基づき該回転
   体の回転角度位置を検出する回転位置検出手段と、この
   回転体の原点ゾーンの通過に基づき該回転体の原点範囲
   を検出する原点範囲検出手段と、この原点範囲検出手段
   により原点範囲が検出されている間、前記回転位置検出
   手段の検出する回転角度位置に基づき前記原点ゾーンを
   複数のサブゾーンに分割し、この分割したサブゾーンの
   各々の原点範囲の検出に貢献した走行距離を積算し、こ
   の積算距離が一番早く所定の距離に到達したサブゾーン
   を原点位置と判定する原点位置判定手段とを備え、前記
   原点位置の判定結果を更新する際、前記積算距離が一番
   早く所定の距離に到達するサブゾーン方向へ隣接するサ
   ブゾーンを原点位置として判定するようにしたことを特
   徴とする回転体の原点位置判定装置。