JPH11287608A - Steering sensor for vehicle - Google Patents
Steering sensor for vehicleInfo
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- JPH11287608A JPH11287608A JP8868498A JP8868498A JPH11287608A JP H11287608 A JPH11287608 A JP H11287608A JP 8868498 A JP8868498 A JP 8868498A JP 8868498 A JP8868498 A JP 8868498A JP H11287608 A JPH11287608 A JP H11287608A
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリングホイ
ールの絶対操舵角度を検出するのに使用される車両用ス
テアリングセンサに関する。The present invention relates to a vehicle steering sensor used for detecting an absolute steering angle of a steering wheel.
【0002】[0002]
【発明が解決しようとする課題】近年、自動車におい
て、ステアリングセンサは、VSC(vehicle stabilit
ycontroll)を代表とする車両制御システムに使用さ
れ、重要な信号として考えられている。従来のステアリ
ングセンサとしては、次のような構成のものが一般的で
ある。In recent years, in automobiles, a steering sensor has been used in a vehicle stabilit (VSC).
ycontroll) is used as a representative vehicle control system and is considered as an important signal. As a conventional steering sensor, one having the following configuration is generally used.
【0003】すなわち、ステアリングセンサは、ステア
リングホイールと一体回転するように設けられた、多数
のスリットを有するスリット板と、ステアリングコラム
に固定状態に設けられた3組のフォトインタラプタとか
ら構成されている。各フォトインタラプタは、発光ダイ
オードと受光素子とを対向させた構成で、これら発光ダ
イオードと受光素子との間に挿入されたスリット板が回
転して、遮光状態と透光状態とが変化することに基づき
各受光素子から信号が出力される。[0003] That is, the steering sensor is composed of a slit plate provided with a large number of slits, which is provided so as to rotate integrally with the steering wheel, and three sets of photo interrupters provided in a fixed state on the steering column. . Each photo interrupter has a configuration in which a light emitting diode and a light receiving element are opposed to each other, and a slit plate inserted between the light emitting diode and the light receiving element rotates to change between a light shielding state and a light transmitting state. A signal is output from each light receiving element based on the signal.
【0004】3組のフォトインタラプタのうち第1、第
2のフォトインタラプタは、ステアリングホイール(ス
リット板)の回転量と回転方向とを検出するためのもの
で、残りの第3のフォトインタラプタは、ステアリング
ホイールの1回転中でのニュートラル位置(基準位置)
を検出するためのものであり、これらの出力信号は、車
両の制御装置に出力される。The first and second photo-interrupters among the three photo-interrupters are for detecting the rotation amount and the rotation direction of the steering wheel (slit plate), and the remaining third photo-interrupters are: Neutral position during one rotation of the steering wheel (reference position)
These output signals are output to the control device of the vehicle.
【0005】ところで、ステアリングホイールの回転操
作可能な範囲としては、単なる1回転(360度)以内
ではなく、ニュートラル位置を中心として、例えば左方
向に2回転(720度)と右方向に2回転(720度)
の、±720度となっている。ところが、上記したステ
アリングセンサ(第1〜第3のフォトインタラプタ)か
らの出力信号のうち、第3のフォトインタラプタからニ
ュートラル位置の信号があっても、それが何回転目であ
るかはわかない。このため、ステアリングセンサからの
出力信号だけでは、ステアリングホイールの正確な絶対
操舵角度は検出することはできない。The range in which the steering wheel can be rotated is not limited to one rotation (360 degrees), but is, for example, two rotations to the left (720 degrees) and two rotations to the right (720 degrees) around the neutral position. 720 degrees)
± 720 degrees. However, even if there is a neutral position signal from the third photo interrupter among the output signals from the steering sensors (first to third photo interrupters), it is not known how many rotations the signal is. Therefore, an accurate absolute steering angle of the steering wheel cannot be detected only by the output signal from the steering sensor.
【0006】そこで、従来では、正確な絶対操舵角度
(真のニュートラル位置を基準とした角度)は、図13
に示す流れで検出するようにしている。すなわち、イグ
ニッションスイッチがオンされた直後の状態では、絶対
操舵角度を検出することはできない。自動車が走行し、
第3のフォトインタラプタにおいてニュートラルエッジ
(ニュートラル位置)を検出すると、制御装置では、そ
の第3のフォトインタラプタからの出力信号と、第1及
び第2のフォトインタラプタからの出力信号に基づき、
そのニュートラル位置からの回転量及び回転方向(相対
的な操舵角度)は検出できる。ただし、そのニュートラ
ル位置は、何回転目であるかはわからない。そして、さ
らに走行し、第1〜第3のフォトインタラプタの出力信
号と、車速センサ及びヨーレートセンサの検出信号とに
基づいて正確な絶対操舵角度を検出し、これに基づき、
上記VSCを作動可能状態とする。Therefore, conventionally, an accurate absolute steering angle (an angle based on a true neutral position) is calculated as shown in FIG.
Detection is performed according to the flow shown in FIG. That is, in a state immediately after the ignition switch is turned on, the absolute steering angle cannot be detected. The car runs,
When the neutral edge (neutral position) is detected in the third photo interrupter, the control device performs the following based on the output signal from the third photo interrupter and the output signals from the first and second photo interrupters.
The rotation amount and the rotation direction (relative steering angle) from the neutral position can be detected. However, it is not known how many rotations the neutral position is. Then, the vehicle further travels, and detects an accurate absolute steering angle based on output signals of the first to third photointerrupters and detection signals of the vehicle speed sensor and the yaw rate sensor.
The VSC is put into an operable state.
【0007】しかしながら、上記した従来構成では、イ
グニッションスイッチをオンしてから正確な絶対操舵角
度を検出するまでに、ある程度走行する必要があり、そ
れまでVSCをスタンバイできない。このため、イグニ
ッションスイッチをオンしてからできるだけ早期に正確
な絶対操舵角度を検出できるようなステアリングセンサ
が要望されている。However, in the above-described conventional configuration, it is necessary to travel to some extent from when the ignition switch is turned on to when an accurate absolute steering angle is detected, and the VSC cannot be on standby until then. Therefore, there is a demand for a steering sensor that can detect an accurate absolute steering angle as soon as possible after turning on an ignition switch.
【0008】本発明は上記した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、早期に正確な絶対操舵角度を検
出することが可能な車両用ステアリングセンサを提供す
るにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicular steering sensor capable of detecting an accurate absolute steering angle at an early stage.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、1回転以上回転操作することが可能な
ステアリングホイールと一体的に回転される第1の回転
体と、この第1の回転体に等間隔で設けられた多数個の
信号発生手段と、前記第1の回転体に非等間隔で設けら
れた複数個の位置信号発生手段と、前記第1の回転体の
回転に伴い前記信号発生手段を検出することに基づき、
ステアリングホイールの回転量及び回転方向を示す信号
を出力する第1の検出手段と、前記第1の回転体の回転
に伴い前記位置信号発生手段を検出することに基づき、
ステアリングホイールの1回転中での回転位置を示す信
号を出力する第2の検出手段と、前記ステアリングホイ
ールが回転操作可能な範囲で最大量回転されることに応
じて、そのステアリングホイールの回転を間欠駆動手段
を介して1回転未満の範囲で間欠的に回転されるように
設けられた第2の回転体と、この第2の回転体の回転位
置に基づき前記ステアリングホイールの回転回数を示す
信号を出力する第3の検出手段とを具備する構成とした
ことを特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a first rotating body which is integrally rotated with a steering wheel capable of rotating one or more rotations. A plurality of signal generating means provided at equal intervals on one rotator, a plurality of position signal generating means provided at unequal intervals on the first rotator, and rotation of the first rotator Based on detecting the signal generation means with
A first detection unit that outputs a signal indicating a rotation amount and a rotation direction of the steering wheel, and based on detecting the position signal generation unit with the rotation of the first rotating body,
Second detecting means for outputting a signal indicating the rotational position of the steering wheel during one rotation; and intermittently rotating the steering wheel in response to the steering wheel being rotated by a maximum amount within a operable range. A second rotating body provided to be intermittently rotated within a range of less than one rotation via a driving means, and a signal indicating the number of rotations of the steering wheel based on the rotating position of the second rotating body. And a third detecting means for outputting.
【0010】上記した構成において、ステアリングホイ
ールが回転操作されると、そのステアリングホイールと
一体的に第1の回転体が回転されると共に、第2の回転
体が間欠的に回転される。このうち、第1の回転体の回
転に伴い、第1の検出手段から、ステアリングホイール
の回転量及び回転方向を示す信号が出力されると共に、
第2の検出手段から、ステアリングホイールの1回転中
における回転位置を示す信号が出力される。また、第2
の回転体の回転位置に基づき、第3の検出手段から、ス
テアリングホイールの回転回数を示す信号が出力され
る。In the above configuration, when the steering wheel is rotated, the first rotating body is rotated integrally with the steering wheel, and the second rotating body is rotated intermittently. Along with the rotation of the first rotating body, a signal indicating the amount and direction of rotation of the steering wheel is output from the first detection means,
A signal indicating the rotational position of the steering wheel during one rotation is output from the second detecting means. Also, the second
A signal indicating the number of rotations of the steering wheel is output from the third detection unit based on the rotational position of the rotating body.
【0011】ここで、第2の回転体は、ステアリングホ
イールが回転操作可能な範囲で最大量回転されても、1
回転未満の範囲で間欠的に回転される構成となっている
ので、この第2の回転体の回転位置を第3の検出手段に
より検出することに基づき、ステアリングホイールの回
転回数(何回転目であるかの回数)を検出することがで
きる。[0011] Here, the second rotating body is rotated by a maximum amount within a range in which the steering wheel can be operated to rotate.
Since it is configured to rotate intermittently in a range less than the rotation, the number of rotations of the steering wheel (how many rotations Number of times).
【0012】そして、第2の検出手段からの検出信号に
基づき、ステアリングホイールの1回転中における回転
位置を検出することができると共に、第1の検出手段か
らの検出信号に基づき、ステアリングホイールの回転量
及び回転方向を検出することができるので、第1、第2
及び第3の検出信号に基づき、正確な絶対操舵角度を検
出することができる。しかも、第1の回転体に、複数個
の位置信号発生手段が設けられているから、第1の回転
体の1回転中での回転位置を早期に検出でき、ひいては
正確な絶対操舵角度を早期に検出することができるよう
になる。The rotation position of the steering wheel during one rotation can be detected based on the detection signal from the second detection means, and the rotation of the steering wheel can be detected based on the detection signal from the first detection means. Since the amount and rotation direction can be detected, the first and second
And an accurate absolute steering angle can be detected based on the third detection signal. Moreover, since the first rotating body is provided with a plurality of position signal generating means, the rotational position of the first rotating body during one rotation can be detected early, and the accurate absolute steering angle can be quickly determined. Can be detected.
【0013】この場合、第3の検出手段は、可変抵抗器
あるいは光センサにより構成することが好ましい。In this case, it is preferable that the third detecting means is constituted by a variable resistor or an optical sensor.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1実施例につい
て、図1ないし図8を参照して説明する。まず、図1は
ステアリングセンサ部分を上側から見た破断平面図、図
2は同部分を横から見た側面図を示している。これら図
1及び図2において、第1の回転体1と間欠ギヤ2は、
上下に重ねられた状態で、ステアリングシャフト3にこ
れと一体的に回転するように装着されるようになってお
り、そのステアリングシャフト3に取り付けられる図示
しないステアリングホイールと一体的に回転されるよう
になっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, FIG. 1 is a cutaway plan view of a steering sensor portion viewed from above, and FIG. 2 is a side view of the steering sensor portion viewed from the side. 1 and 2, the first rotating body 1 and the intermittent gear 2
It is mounted on the steering shaft 3 so as to rotate integrally with the steering shaft 3 in a vertically stacked state, so that it is integrally rotated with a steering wheel (not shown) attached to the steering shaft 3. Has become.
【0015】この場合、ステアリングホイールの回転操
作可能な範囲としては、ニュートラル位置を中心とし
て、左方向に2回転(720度)と右方向に2回転(7
20度)の、±720度となっている。間欠ギヤ2の外
周部には、歯部2aが1個のみ形成されている。In this case, the range in which the steering wheel can be rotated includes two rotations to the left (720 degrees) and two rotations to the right (7 degrees) around the neutral position.
20 °), ± 720 °. On the outer peripheral portion of the intermittent gear 2, only one tooth portion 2a is formed.
【0016】上記第1の回転体1の外周部よりの部位に
は、図3に示すように、信号発生手段を構成する多数個
の信号用スリット4がステアリングシャフト3の中心を
中心とした円形配置で、かつ等間隔で形成されている。
また、その信号用スリット4の外側には、それぞれ位置
信号発生手段を構成する4個の位置信号用切欠部5a〜
5dと、4個の位置信号用凸部6a〜6dとが非等間隔
で交互に形成されている。この場合、位置信号用切欠部
5a,5b,5c,5dの角度は、それぞれ40度、5
0度、35度、25度に設定され、また、位置信号用凸
部6a,6b,6c,6dの角度は、それぞれ50度、
45度、60度、55度に設定されている。As shown in FIG. 3, a plurality of signal slits 4 constituting a signal generating means are formed in a circular shape centering on the center of the steering shaft 3 at a position from the outer peripheral portion of the first rotating body 1 as shown in FIG. They are arranged at equal intervals.
Outside the signal slit 4, the four position signal notches 5a to 5c constituting the position signal generating means are provided.
5d and four position signal projections 6a to 6d are formed alternately at unequal intervals. In this case, the angles of the position signal notches 5a, 5b, 5c, and 5d are 40 degrees and 5 degrees, respectively.
The angles are set to 0 degree, 35 degrees, and 25 degrees, and the angles of the position signal projections 6a, 6b, 6c, and 6d are 50 degrees, respectively.
The angles are set to 45 degrees, 60 degrees, and 55 degrees.
【0017】第1の回転体1の外周部に対応して、光セ
ンサ取付ベース7が固定状態に設けられている。この光
センサ取付ベース7に、第1の検出手段を構成する第1
及び第2のフォトインタラプタ8,9を組み込んでいる
と共に、第2の検出手段を構成する第3のフォトインタ
ラプタ10を組み込んでいる。これら第1〜第3のフォ
トインタラプタ8,9,10は、それぞれ発光ダイオー
ドと受光素子とを対向させた構成のものである。An optical sensor mounting base 7 is provided in a fixed state corresponding to the outer peripheral portion of the first rotating body 1. This optical sensor mounting base 7 has a first detecting means
And the second photo-interrupters 8 and 9 as well as the third photo-interrupter 10 constituting the second detection means. Each of the first to third photo interrupters 8, 9, and 10 has a configuration in which a light emitting diode and a light receiving element are opposed to each other.
【0018】これらのうち第1,第2のフォトインタラ
プタ8,9は、発光ダイオードと受光素子が第1の回転
体1における信号用スリット4の回転軌跡に対応する部
分を上下から挟むように配置されていて、信号用スリッ
ト4に対応したとき(透光状態のとき)にローレベル、
信号用スリット4と対応しないとき(遮光状態のとき)
にハイレベルの検出信号Sa,Sb(図4参照)を出力
する。この場合、信号用スリット4の配設ピッチと第1
及び第2のフォトインタラプタ8,9の配置は、検出信
号Sa,Sbによる分解能が1.125度で、位相が1
/4周期ずれるように設定されている。これら第1,第
2のフォトインタラプタ8,9の検出信号Sa,Sb
は、ステアリングホイール(第1の回転体1)の回転量
と回転方向を示す信号となる。The first and second photointerrupters 8 and 9 are arranged such that the light emitting diode and the light receiving element sandwich a portion corresponding to the rotation locus of the signal slit 4 in the first rotator 1 from above and below. Low level when it corresponds to the signal slit 4 (in the light transmitting state),
When it does not correspond to the signal slit 4 (when light is blocked)
Output the high-level detection signals Sa and Sb (see FIG. 4). In this case, the arrangement pitch of the signal slits 4 and the first
And the arrangement of the second photointerrupters 8 and 9 is such that the resolution by the detection signals Sa and Sb is 1.125 degrees and the phase is 1
/ 4 cycle is set. Detection signals Sa, Sb of these first and second photointerrupters 8, 9
Is a signal indicating the amount and direction of rotation of the steering wheel (first rotating body 1).
【0019】また、第3のフォトインタラプタ10は、
発光ダイオードと受光素子が第1の回転体1における位
置信号用切欠部5a〜5d及び位置信号用凸部6a〜6
dの回転軌跡に対応する部分を上下から挟むように配置
されていて、位置信号用切欠部5a〜5dに対応したと
き(透光状態のとき)にローレベル、位置信号用凸部6
a〜6dと対応したとき(遮光状態のとき)にハイレベ
ルの検出信号Sc(図4参照)を出力する。この第3の
フォトインタラプタ10の検出信号Scは、ステアリン
グホイール(第1の回転体1)の1回転中での回転位置
を示す信号となる。Further, the third photo interrupter 10
The light emitting diode and the light receiving element are notch portions 5a to 5d for position signals and convex portions 6a to 6 for position signals in the first rotating body 1.
d is arranged so as to sandwich the portion corresponding to the rotation locus from above and below, and corresponds to the position signal cutouts 5a to 5d (in a light-transmitting state), and has a low level and a position signal protrusion 6.
A high-level detection signal Sc (see FIG. 4) is output when the signals correspond to a to 6d (in a light-shielded state). The detection signal Sc of the third photointerrupter 10 is a signal indicating the rotational position of the steering wheel (the first rotating body 1) during one rotation.
【0020】一方、上記間欠ギヤ2の外周部に対応する
部位には、第2の回転体11が設けられている。この第
2の回転体11の外周部の一部にギヤ部12が形成され
ていて、第2の回転体11は、間欠ギヤ2が一回転する
ごとに、間欠ギヤ2の歯部2aとギヤ部12とが歯合し
て所定角度ずつ回転されるようになっている。ここで、
間欠ギヤ2とギヤ部12とにより、第2の回転体11を
間欠的に回転させる間欠駆動手段を構成している。した
がって、ステアリングホイールが回転操作可能な範囲で
最大量(±720度)回転されることに応じて、第2の
回転体11は、1回転未満の範囲で回転されるように設
定されている。On the other hand, a portion corresponding to the outer peripheral portion of the intermittent gear 2 is provided with a second rotating body 11. A gear portion 12 is formed on a part of the outer peripheral portion of the second rotating body 11, and each time the intermittent gear 2 makes one rotation, the second rotating body 11 The part 12 meshes with the part 12 and is rotated by a predetermined angle. here,
The intermittent gear 2 and the gear portion 12 constitute an intermittent driving means for intermittently rotating the second rotating body 11. Therefore, the second rotating body 11 is set to be rotated within a range of less than one rotation in response to the steering wheel being rotated by the maximum amount (± 720 degrees) within the range in which the rotation operation is possible.
【0021】第2の回転体11の下方には、当該第2の
回転体11と対向するようにプリント基板13が固定状
態に設けられていて、このプリント基板13上に、第3
の検出手段を構成する可変抵抗器14が設けられてい
る。この可変抵抗器14の操作つまみ14aが、第2の
回転体11により回転操作されるようになっていて、可
変抵抗器14は、第2の回転体11の回転位置に応じて
抵抗値が変化し、これに基づき、図5に示すような検出
信号Sdを出力する。この検出信号Sdは、階段状とな
っており、ステアリングホイールの回転回数を示す信号
となる。A printed board 13 is fixedly provided below the second rotating body 11 so as to face the second rotating body 11.
Is provided. The operation knob 14 a of the variable resistor 14 is rotated by the second rotating body 11. The resistance of the variable resistor 14 changes according to the rotation position of the second rotating body 11. Then, based on this, a detection signal Sd as shown in FIG. 5 is output. The detection signal Sd has a step shape and is a signal indicating the number of rotations of the steering wheel.
【0022】上記第1〜第3のフォトインタラプタ8〜
10からの検出信号Sa,Sb,Sc、及び可変抵抗器
14からの検出信号Sdは、図6に示すように演算部1
5に送られるようになっている。演算部15は、マイク
ロコンピュータを備えていて、後述するように、それら
の信号Sa,Sb,Sc、Sdに基づいてステアリング
ホイールの絶対操舵角度を検出すると共に、VSCシス
テム16に送信するようになっている。The first to third photo interrupters 8 to
10 and the detection signal Sd from the variable resistor 14, as shown in FIG.
5 is sent. The arithmetic unit 15 includes a microcomputer, and detects an absolute steering angle of the steering wheel based on the signals Sa, Sb, Sc, and Sd and transmits the absolute steering angle to the VSC system 16 as described later. ing.
【0023】次に上記構成の作用を、図7及び図8も参
照して説明する。図7は、演算部15において絶対操舵
角度を検出する際のフローチャートであり、図8は、絶
対操舵角度を検出する際の流れを説明するための説明図
である。Next, the operation of the above configuration will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a flowchart when the absolute steering angle is detected by the calculation unit 15, and FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a flow when the absolute steering angle is detected.
【0024】演算部15は、イグニッションスイッチが
ONとなると(ステップS1)、可変抵抗器14からの
検出信号Sdに基づき、ステアリングホイールの回転回
数X(何回転目であるかの回数)を検出する(ステップ
S2)。ここでは、まだ絶対操舵角度は検出することは
できない。When the ignition switch is turned on (step S1), the calculation unit 15 detects the number of rotations X (number of rotations) of the steering wheel based on the detection signal Sd from the variable resistor 14. (Step S2). Here, the absolute steering angle cannot be detected yet.
【0025】そして、車両が走行することに伴い、ステ
アリングホイールが回転操作されると、ステアリングシ
ャフト3と一体的に第1の回転体1が回転される。この
第1の回転体1の回転に伴い、第1及び第2のフォトイ
ンタラプタ8,9から検出信号Sa,Sbが出力される
と共に、第3のフォトインタラプタ10から検出信号S
cが出力される。When the steering wheel is operated to rotate as the vehicle travels, the first rotating body 1 is rotated integrally with the steering shaft 3. With the rotation of the first rotator 1, the detection signals Sa and Sb are output from the first and second photo interrupters 8 and 9, and the detection signal S is output from the third photo interrupter 10.
c is output.
【0026】ここで、演算部15は、図4に示すよう
に、検出信号Scにおいて1個目のニュートラルエッジ
(信号の立上がり、または立ち下がり)Yaを検出した
ら、そこから検出信号Sa,Sbの各エッジの数をカウ
ントする。なお、図4は、第1の回転体1が図3中矢印
ア方向へ回転する際において、位置信号用切欠部5aの
区間での例を示している。演算部15は、検出信号S
a,Sbのエッジの数をカウントすることで、1個目の
ニュートラルエッジYaからの回転量が検出でき、ま
た、検出信号Sa,Sbの位相差で回転方向が検出でき
る。そして、検出信号Scにおいて2個目のニュートラ
ルエッジYbを検出することに基づき、演算部15は、
ステアリングホイール(第1の回転体1)の1回転中で
の正確な操舵角度Aを検出することができるようになる
(ステップS3,S4)。Here, as shown in FIG. 4, when the arithmetic unit 15 detects the first neutral edge Ya (rising or falling of the signal) Ya in the detection signal Sc, it calculates the detection signals Sa and Sb from there. Count the number of each edge. FIG. 4 shows an example in the section of the position signal notch 5a when the first rotating body 1 rotates in the direction of arrow A in FIG. The operation unit 15 detects the detection signal S
By counting the number of edges a and Sb, the amount of rotation from the first neutral edge Ya can be detected, and the direction of rotation can be detected from the phase difference between the detection signals Sa and Sb. Then, based on detecting the second neutral edge Yb in the detection signal Sc, the calculation unit 15
An accurate steering angle A during one rotation of the steering wheel (first rotating body 1) can be detected (steps S3 and S4).
【0027】この場合、位置信号発生手段を構成する位
置信号用切欠部5a〜5d及び位置信号用凸部6a〜6
dの角度範囲は、最大でも60度であるから、最大でも
60度分、ステアリングホイール(第1の回転体1)が
回転されれば、1回転中での正確な操舵角度Aを検出で
きることになる。In this case, the position signal notches 5a-5d and the position signal protrusions 6a-6 constituting the position signal generating means.
Since the angle range of d is at most 60 degrees, if the steering wheel (first rotating body 1) is rotated by at most 60 degrees, an accurate steering angle A during one rotation can be detected. Become.
【0028】そして、演算部15は、ステップ2で得ら
れた回転回数Xと、ステップS4で得られた1回転中で
の操舵角度Aとに基づき、ステアリングホイールの絶対
操舵角度Bを検出して決定し(ステップS5)、これを
出力値としてセットする(ステップS6)。この出力値
は、シリアル信号に変換されてVSCシステム16に送
信される。これ以降は、検出信号Sa,Sbに基づき相
対操舵角度αを検出し、絶対操舵角度Bと相対操舵角度
αを加えて出力値としてセットする(ステップS7,S
8)。VSCシステム16は、このようにして得られた
絶対操舵角度B+αに基づき、VSCを制御する。The arithmetic unit 15 detects the absolute steering angle B of the steering wheel based on the number of rotations X obtained in step 2 and the steering angle A during one rotation obtained in step S4. It is determined (step S5) and set as an output value (step S6). This output value is converted to a serial signal and transmitted to the VSC system 16. Thereafter, the relative steering angle α is detected based on the detection signals Sa and Sb, and the absolute steering angle B and the relative steering angle α are added and set as an output value (steps S7 and S7).
8). The VSC system 16 controls the VSC based on the absolute steering angle B + α thus obtained.
【0029】上記した実施例によれば、次のような効果
を得ることができる。すなわち、イグニッションスイッ
チがONになった時点で、可変抵抗器14の検出信号S
dに基づき、ステアリングホイールの回転回数(何回転
目であるかの回数)を検出することができる。そして、
第1及び第2のフォトインタラプタ8,9からの検出信
号Sa,Sbと、第3のフォトインタラプタ10からの
検出信号Scとに基づき、ステアリングホイールの回転
量及び回転方向を検出できると共に、ステアリングホイ
ールの1回転中での回転位置及び操舵角度Aを検出する
ことができるようになる。よって、これら各検出信号S
a,Sb,Sc,Sdに基づき、正確な絶対操舵角度B
を検出することができるようになる。According to the above-described embodiment, the following effects can be obtained. That is, when the ignition switch is turned on, the detection signal S of the variable resistor 14 is
Based on d, the number of rotations of the steering wheel (the number of rotations) can be detected. And
Based on the detection signals Sa and Sb from the first and second photo-interrupters 8 and 9 and the detection signal Sc from the third photo-interrupter 10, the rotation amount and the rotation direction of the steering wheel can be detected. The rotation position and the steering angle A during one rotation can be detected. Therefore, each of these detection signals S
a, Sb, Sc, Sd, based on the exact absolute steering angle B
Can be detected.
【0030】しかもこの場合、第1の回転体1に、位置
信号発生手段を構成する複数個の位置信号用切欠部5a
〜5d及び位置信号用凸部6a〜6dを設けているか
ら、第1の回転体1の1回転中での回転位置を早期に検
出することができるようになり、ひいては正確な絶対操
舵角度Bを早期に検出することができるようになる。In this case, the first rotating body 1 has a plurality of position signal notches 5a constituting position signal generating means.
5d and the position signal projections 6a to 6d, the rotational position of the first rotating body 1 during one rotation can be detected at an early stage, and the accurate absolute steering angle B can be detected. Can be detected early.
【0031】また、演算部15としては、ステアリング
センサにおける検出信号Sa,Sb,Sc,Sdのみで
正確な絶対操舵角度Bを検出することができるので、正
確な絶対操舵角度Bを、車速センサやヨーレートセンサ
の検出信号を用いずに検出することが可能となる利点も
ある。Further, since the arithmetic unit 15 can detect the accurate absolute steering angle B only with the detection signals Sa, Sb, Sc, and Sd from the steering sensor, the accurate absolute steering angle B can be obtained from the vehicle speed sensor and the vehicle speed sensor. There is also an advantage that the detection can be performed without using the detection signal of the yaw rate sensor.
【0032】この第1実施例において、第3の検出手段
を構成する可変抵抗器14に代えて、次のような構成と
することもできる。すなわち、第2の回転体11の下面
にマグネットを設けると共に、プリント基板13に、そ
のマグネットと対向するように磁気抵抗素子を設けた構
成とする。In the first embodiment, the following configuration may be used instead of the variable resistor 14 constituting the third detecting means. That is, a magnet is provided on the lower surface of the second rotating body 11 and a magnetoresistive element is provided on the printed circuit board 13 so as to face the magnet.
【0033】この場合、第2の回転体11の回転位置が
間欠的に変化することに伴いマグネットの位置が変化
し、これに伴い磁気抵抗素子に対するマグネットの磁界
の方向が変化することに基づき磁気抵抗素子の抵抗値が
変化するようになるので、この磁気抵抗素子の出力信号
を、ステアリングホイールの回転回数を示す検出信号と
する。In this case, the position of the magnet changes as the rotational position of the second rotating body 11 changes intermittently, and the direction of the magnetic field of the magnet with respect to the magnetoresistive element changes accordingly. Since the resistance value of the resistance element changes, the output signal of this magnetoresistance element is used as a detection signal indicating the number of rotations of the steering wheel.
【0034】図9ないし図12は本発明の第2実施例を
示したものであり、この第2実施例は、上記した第1実
施例とは次の点が異なっている。すなわち、第2の回転
体11の外周部に、図9及び図11に示すように、2個
のスリット20a,20bが所定の間隔をおいて形成さ
れている。これら2個のスリット20a,20b間の角
度幅は、第2の回転体11が間欠ギヤ2の歯部2aによ
り1回分回転される角度となるように設定されている。FIGS. 9 to 12 show a second embodiment of the present invention. The second embodiment differs from the first embodiment in the following points. That is, as shown in FIGS. 9 and 11, two slits 20a and 20b are formed on the outer peripheral portion of the second rotating body 11 at predetermined intervals. The angular width between these two slits 20a and 20b is set to an angle at which the second rotating body 11 is rotated once by the teeth 2a of the intermittent gear 2.
【0035】第2の回転体11の外周部に対応する部位
には、光センサ取付ベース21がプリント基板22に固
定された状態で設けられており、この光センサ取付ベー
ス21に、第3の検出手段を構成する光センサ、この場
合、第4及び第5のフォトインタラプタ23,24が組
み込まれている。An optical sensor mounting base 21 is fixed to a printed circuit board 22 at a position corresponding to the outer peripheral portion of the second rotating body 11. An optical sensor constituting the detection means, in this case, fourth and fifth photointerrupters 23 and 24 are incorporated.
【0036】これら第4,第5のフォトインタラプタ2
3,24は、それぞれの発光ダイオードと受光素子が第
2の回転体1におけるスリット20a,20bの回転軌
跡に対応する部分を上下から挟むように配置されてい
て、信号用スリット20a,20bに対応したとき(透
光状態のとき)にローレベル、スリット20a,20b
と対応しないとき(遮光状態のとき)にハイレベルの検
出信号Se,Sf(図12参照)を出力する。この場
合、スリット20a,20bの間隔と第4,第5のフォ
トインタラプタ23,24の間隔は、同じとなるように
設定されている。The fourth and fifth photo interrupters 2
Reference numerals 3 and 24 denote light emitting diodes and light receiving elements, respectively, which are arranged so as to sandwich a portion corresponding to the rotation locus of the slits 20a and 20b in the second rotating body 1 from above and below, and correspond to the signal slits 20a and 20b. Level (when in the light transmitting state), the slits 20a, 20b
And (in a light-shielded state), it outputs high-level detection signals Se and Sf (see FIG. 12). In this case, the interval between the slits 20a and 20b and the interval between the fourth and fifth photo interrupters 23 and 24 are set to be the same.
【0037】ここで、ステアリングホイールが1回転目
にある場合には、図11に示すように、第4のフォトイ
ンタラプタ23がスリット20aに対応し、第5のフォ
トインタラプタ24は両スリット20a,20bから外
れた位置にある。この場合の検出信号Se,Sfとして
は、図12に示すように、Seはロー、Sfはハイとな
る。ステアリングホイールの回転が2回転目となること
に伴い、第2の回転体11が図11中矢印イ方向へ1回
分回転されると、第4のフォトインタラプタ23がスリ
ット20bと対応し、第5のフォトインタラプタ24が
スリット20aと対応するようになる。この場合の検出
信号Se,Sfとしては、共にローとなる。When the steering wheel is in the first rotation, as shown in FIG. 11, the fourth photo interrupter 23 corresponds to the slit 20a, and the fifth photo interrupter 24 corresponds to both slits 20a, 20b. It is out of the position. As shown in FIG. 12, the detection signals Se and Sf in this case are low for Se and high for Sf. When the second rotating body 11 is rotated once in the direction of arrow A in FIG. 11 with the second rotation of the steering wheel, the fourth photo-interrupter 23 corresponds to the slit 20b, and the fifth Of the photo interrupter 24 correspond to the slit 20a. In this case, the detection signals Se and Sf are both low.
【0038】同様にして、ステアリングホイールの回転
が3回転目となることに伴い、第2の回転体11が図1
1中矢印イ方向へさらに1回分回転されると、第4のフ
ォトインタラプタ23はスリット20bから外れ、第5
のフォトインタラプタ24がスリット20bと対応する
ようになる。この場合の検出信号Se,Sfとしては、
Seがハイ、Sfがローとなる。そして、ステアリング
ホイールの回転が4回転目となることに伴い、第2の回
転体11が図11中矢印イ方向へさらに1回分回転され
ると、第4及び第5のフォトインタラプタ23,24は
共にスリット20bから外れるようになる。この場合の
検出信号Se,Sfとしては、共にハイとなる。Similarly, as the rotation of the steering wheel becomes the third rotation, the second rotating body 11
When the first photointerrupter 23 is further rotated one time in the direction indicated by the arrow a in FIG.
Of the photo interrupter 24 correspond to the slit 20b. As the detection signals Se and Sf in this case,
Se goes high and Sf goes low. Then, with the fourth rotation of the steering wheel, when the second rotating body 11 is further rotated one time in the direction of arrow A in FIG. 11, the fourth and fifth photo interrupters 23 and 24 become Both come off the slit 20b. In this case, the detection signals Se and Sf are both high.
【0039】演算部15は、これら第4及び第5のフォ
トインタラプタ23,24の検出信号Se,Sfに基づ
き、ステアリングホイールの回転回数(何回転目である
かの回数)を検出することができる。したがって、この
第2実施例においても、これら第4及び第5のフォトイ
ンタラプタ23,24の検出信号Se,Sfと、第1〜
第3のフォトインタラプタ8,9,10の検出信号S
a,Sb,Scとに基づき、第1実施例と同様に、正確
な絶対操舵角度を早期に検出することが可能になる。The arithmetic unit 15 can detect the number of rotations of the steering wheel (the number of rotations) based on the detection signals Se and Sf of the fourth and fifth photo interrupters 23 and 24. . Therefore, also in the second embodiment, the detection signals Se and Sf of the fourth and fifth photointerrupters 23 and 24 and
Detection signal S of third photo interrupter 8, 9, 10
Based on a, Sb, and Sc, an accurate absolute steering angle can be detected early as in the first embodiment.
【0040】[0040]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば次のような効果を得ることができる。請求項1
の車両用ステアリングセンサによれば、ステアリングホ
イールと一体的に回転される第1の回転体の回転に基づ
きステアリングホイールの回転量及び回転方向を示す信
号を出力する第1の検出手段と、第1の回転体の回転に
基づきステアリングホイールの1回転中における回転位
置を示す信号を出力する第2の検出手段と、ステアリン
グホイールの回転を1回転未満の範囲で間欠的に回転さ
れるように設けられた第2の回転体の回転位置に基づき
ステアリングホイールの回転回数を示す信号を出力する
第3の検出手段とを備えると共に、第1の回転体に複数
個の位置信号発生手段を非等間隔で設けた構成とするこ
とにより、正確な絶対操舵角度を早期に検出することが
可能になる。As is clear from the above description, according to the present invention, the following effects can be obtained. Claim 1
According to the vehicle steering sensor of the first aspect, the first detection means for outputting a signal indicating the rotation amount and the rotation direction of the steering wheel based on the rotation of the first rotating body rotated integrally with the steering wheel, Second detecting means for outputting a signal indicating the rotational position of the steering wheel during one rotation based on the rotation of the rotating body, and being provided so that the rotation of the steering wheel is intermittently rotated within a range of less than one rotation. Third detection means for outputting a signal indicating the number of rotations of the steering wheel based on the rotation position of the second rotating body, and a plurality of position signal generating means provided at the first rotating body at non-equal intervals. With this configuration, it is possible to detect an accurate absolute steering angle at an early stage.
【0041】請求項2,3の車両用ステアリングセンサ
によれば、ステアリングホイールの回転回数を良好に検
出することができる。According to the vehicle steering sensor of the second and third aspects, the number of rotations of the steering wheel can be detected satisfactorily.
【図1】本発明の一実施例を示すもので、ステアリング
センサ部分を上側から見た破断平面図FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and is a cutaway plan view of a steering sensor portion viewed from above.
【図2】同部分を横から見た側面図FIG. 2 is a side view of the same part viewed from the side.
【図3】第1の回転体の平面図FIG. 3 is a plan view of a first rotating body.
【図4】第1〜第3のフォトインタラプタの検出信号を
示す図FIG. 4 is a diagram showing detection signals of first to third photo interrupters;
【図5】可変抵抗器の検出信号とステアリングホイール
の回転回数との関係を示す図FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a detection signal of a variable resistor and the number of rotations of a steering wheel.
【図6】電気的構成を示すブロック図FIG. 6 is a block diagram showing an electrical configuration.
【図7】絶対操舵角度を検出する際の演算部のフローチ
ャートFIG. 7 is a flowchart of a calculation unit when detecting an absolute steering angle.
【図8】絶対操舵角度を検出する際の流れを説明するた
めの説明図FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a flow when detecting an absolute steering angle.
【図9】本発明の第2実施例を示す図1相当図FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 1, showing a second embodiment of the present invention.
【図10】図2相当図FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 2;
【図11】第2の回転体の平面図FIG. 11 is a plan view of a second rotating body.
【図12】第4,第5のフォトインタラプタの検出信号
を示す図FIG. 12 is a diagram showing detection signals of fourth and fifth photo interrupters.
【図13】従来の絶対操舵角度を検出する際の流れを説
明するための説明図FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a flow when detecting a conventional absolute steering angle.
1は第1の回転体、2は間欠ギヤ(間欠駆動手段)、3
はステアリングシャフト、4は信号用スリット(信号発
生手段)、5a〜5dは位置信号用切欠部(位置信号発
生手段)、6a〜6dは位置信号用凸部(位置信号発生
手段)、8は第1のフォトインタラプタ(第1の検出手
段)、9は第2のフォトインタラプタ(第1の検出手
段)、10は第3のフォトインタラプタ(第2の検出手
段)、11は第2の回転体、12はギヤ部(間欠駆動手
段)、14は可変抵抗器(第3の検出手段)、15は演
算部、20a,20bはスリット、23は第4のフォト
インタラプタ(第3の検出手段、光センサ)、24は第
5のフォトインタラプタ(第3の検出手段、光センサ)
を示す。1 is a first rotating body, 2 is an intermittent gear (intermittent driving means), 3
Is a steering shaft, 4 is a signal slit (signal generation means), 5a to 5d are position signal notches (position signal generation means), 6a to 6d are position signal projections (position signal generation means), and 8 is 1 is a photointerrupter (first detecting means), 9 is a second photointerrupter (first detecting means), 10 is a third photointerrupter (second detecting means), 11 is a second rotating body, 12 is a gear section (intermittent driving means), 14 is a variable resistor (third detecting means), 15 is an arithmetic section, 20a and 20b are slits, and 23 is a fourth photo interrupter (third detecting means, optical sensor ), 24 are fifth photo interrupters (third detection means, optical sensors)
Is shown.
Claims (3)
テアリングホイールと一体的に回転される第1の回転体
と、 この第1の回転体に等間隔で設けられた多数個の信号発
生手段と、 前記第1の回転体に非等間隔で設けられた複数個の位置
信号発生手段と、 前記第1の回転体の回転に伴い前記信号発生手段を検出
することに基づき、ステアリングホイールの回転量及び
回転方向を示す信号を出力する第1の検出手段と、 前記第1の回転体の回転に伴い前記位置信号発生手段を
検出することに基づき、ステアリングホイールの1回転
中での回転位置を示す信号を出力する第2の検出手段
と、 前記ステアリングホイールが回転操作可能な範囲で最大
量回転されることに応じて、そのステアリングホイール
の回転を間欠駆動手段を介して1回転未満の範囲で間欠
的に回転されるように設けられた第2の回転体と、 この第2の回転体の回転位置に基づき前記ステアリング
ホイールの回転回数を示す信号を出力する第3の検出手
段とを具備したことを特徴とする車両用ステアリングセ
ンサ。1. A first rotating body integrally rotated with a steering wheel capable of rotating one or more rotations, and a plurality of signal generating means provided at equal intervals on the first rotating body. A plurality of position signal generating means provided on the first rotating body at unequal intervals; and a rotation of the steering wheel based on detecting the signal generating means with the rotation of the first rotating body. A first detection unit that outputs a signal indicating an amount and a rotation direction; and a rotation position during one rotation of the steering wheel, based on detecting the position signal generation unit with the rotation of the first rotator. A second detecting means for outputting a signal indicating that the steering wheel is rotated by a maximum amount within a operable range, and the rotation of the steering wheel is less than one rotation via an intermittent driving means. A second rotating body provided so as to be intermittently rotated in the range of: and a third detecting means for outputting a signal indicating the number of rotations of the steering wheel based on the rotating position of the second rotating body; A steering sensor for a vehicle, comprising:
されていることを特徴とする請求項1記載の車両用ステ
アリングセンサ。2. A vehicle steering sensor according to claim 1, wherein said third detecting means comprises a variable resistor.
れていることを特徴とする請求項1記載の車両用ステア
リングセンサ。3. The vehicle steering sensor according to claim 1, wherein the third detecting means comprises an optical sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8868498A JPH11287608A (en) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | Steering sensor for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP8868498A JPH11287608A (en) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | Steering sensor for vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11287608A true JPH11287608A (en) | 1999-10-19 |
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ID=13949674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP8868498A Pending JPH11287608A (en) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | Steering sensor for vehicle |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH11287608A (en) |
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- 1998-04-01 JP JP8868498A patent/JPH11287608A/en active Pending
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