JPH11287634A - Steering sensor for vehicle - Google Patents

Steering sensor for vehicle

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Publication number
JPH11287634A
JPH11287634A JP8868398A JP8868398A JPH11287634A JP H11287634 A JPH11287634 A JP H11287634A JP 8868398 A JP8868398 A JP 8868398A JP 8868398 A JP8868398 A JP 8868398A JP H11287634 A JPH11287634 A JP H11287634A
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JP
Japan
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rotation
steering angle
signal
steering wheel
rotating body
Prior art date
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Pending
Application number
JP8868398A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiko Futamura
康彦 二村
Katsuhiro Minami
勝広 南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai Rika Co Ltd
Original Assignee
Tokai Rika Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokai Rika Co Ltd filed Critical Tokai Rika Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect an accurate absolute steering angle at early stages. SOLUTION: The three sets of photointerrupters 8, 9, 10 of a first detection device 6 output signals showing respectively the amount and direction of rotation of a steering wheel and a reference position during one rotation, in accordance with the rotation of a first rotor 1 which rotates integrally with the steering wheel. A worm wheel 12 serving as a second rotor reduces the speed of rotation of the steering wheel via a gear mechanism 13 and rotates within a range of less than the one rotation. A second detection device 17 comprises a magnet 14 provided on one side of the worm wheel 12 and a magnetoresistance element 16 opposite thereto and outputs signals showing the rotary position and the absolute steering angle of the worm wheel 12. The accurate absolute steering angle can be detected at early stages in accordance with the detection signals of the first and second detection devices 6, 17.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【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10
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
(図4のX,X位置参照)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, the accurate absolute steering angle (the angle based on the true neutral position) is 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 a neutral edge (see X and X positions in FIG. 4) is detected in the third photo interrupter, the control device outputs an output signal from the third photo interrupter,
Based on the output signals from the first and second photointerrupters, 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 the output signals of the first to third photointerrupters and the detection signals of the vehicle speed sensor and the yaw rate sensor. And

【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、並びにステア
リングホイールの1回転中における基準位置を示す信号
を出力する第1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減速手段を介し
て1回転未満の範囲で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絶対操舵角度を示す信号を出力
する第2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. First detection means for outputting a signal indicating the amount and direction of rotation of the steering wheel based on the rotation of the first rotating body, and a signal indicating a reference position during one rotation of the steering wheel; The second steering wheel is provided so as to rotate the steering wheel in a range of less than one rotation via a speed reduction means in response to the maximum amount of rotation in the maximum range.
And a second detector for outputting a signal indicating the absolute steering angle of the steering wheel based on the rotational position of the second rotator.

【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
体が減速した状態で回転される。このうち、第1の回転
体の回転に基づき、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、並びにステ
アリングホイールの1回転中における基準位置を示す信
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2の検出手段から、ステアリングホイールの絶対
操舵角度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 in a decelerated state. Of these, based on the rotation of the first rotating body, a signal indicating the amount and direction of rotation of the steering wheel and a signal indicating the reference position during one rotation of the steering wheel are output from the first detection means. Further, a signal indicating the absolute steering angle of the steering wheel is output from the second detecting means based on the rotational position of the second 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検出することに基づき、ス
テアリングホイールの絶対操舵角度を推定することがで
きる。ただし、この絶対操舵角度は、第2の検出手段に
よる誤差や減速手段のがたつき誤差などを含んでいるた
め、必ずしも正確なものではないが、概略的な絶対操舵
角度は推定することができる。したがって、この第2の
検出手段の出力信号(概略的な絶対操舵角度)と、第1
の検出手段の出力信号(相対的な操舵角度)とに基づ
き、正確な絶対操舵角度を早期に検出できるようにな
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 the rotation is performed in a range of less than the rotation, the absolute steering angle of the steering wheel can be estimated based on the detection of the rotation position of the second rotating body. However, this absolute steering angle is not always accurate because it includes an error due to the second detection means and a rattling error of the deceleration means, but a rough absolute steering angle can be estimated. . Therefore, the output signal of this second detection means (roughly the absolute steering angle) and the first output signal
Based on the output signal (relative steering angle) of the detecting means, an accurate absolute steering angle can be detected at an early stage.

【0012】この場合、第1の回転体は、基準位置を示
す基準位置信号発生手段を1回転中に複数有する構成と
することが好ましい。基準位置を示す基準位置信号発生
手段が1回転中に1箇所のみの場合には、第1の回転体
(ステアリングホイール)が最大でほぼ1回転しない
と、基準位置を示す信号が得られないことになるが、上
記したように基準位置を示す基準位置信号発生手段が1
回転中に複数ある場合には、第1の回転体(ステアリン
グホイール)の少ない回転量で基準位置を示す信号が得
られるようになるので、正確な絶対操舵角度を一層早期
に検出できるようになる。
In this case, it is preferable that the first rotating body has a plurality of reference position signal generating means indicating a reference position in one rotation. If the reference position signal generating means indicating the reference position is only one position during one rotation, a signal indicating the reference position cannot be obtained unless the first rotating body (steering wheel) rotates at most one rotation at a maximum. However, as described above, the reference position signal generation means indicating the reference position is 1
When there are a plurality of rotations, a signal indicating the reference position can be obtained with a small rotation amount of the first rotating body (steering wheel), so that an accurate absolute steering angle can be detected even earlier. .

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
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下側から見た下面図、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と駆動ギヤ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。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(720度)
の、±720度となっている。駆動ギヤ2の外周部に
は、ギヤ部2aが形成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, FIG. 1 is a bottom view of the steering sensor portion viewed from below, 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 driving gear 2 are mounted on the steering shaft 3 so as to rotate integrally with the steering shaft 3 in a state of being vertically overlapped. It is configured to rotate integrally with a steering wheel (not shown) attached to the steering shaft 3. In this case, the range in which the steering wheel can be rotated is two rotations to the left (720 degrees) and two rotations to the right (720 degrees) around the neutral position.
± 720 degrees. A gear portion 2 a is formed on the outer peripheral portion of the drive gear 2.

【0014】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、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と共に、その信号用スリッ
ト4の外側の1箇所に、基準位置を示す基準位置信号発
生手段を構成する基準信号用切欠部5が形成されてい
る。基準信号用切欠部5は、この場合、55度の範囲で
形成されている。
As shown in FIG. 3, a large number of signal slits 4 are arranged in a circular arrangement centered 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.
In addition, a reference signal notch 5 that forms reference position signal generating means that indicates a reference position is formed at one position outside the signal slit 4 and is formed at equal intervals. In this case, the reference signal notch 5 is formed in a range of 55 degrees.

【0015】第1の回転体1の外周部に対応して、第1
の検出手段を構成する第1の検出装置6が固定状態に設
けられている。この第1の検出装置6は、取付ベース7
に、第1、第2及び第3のフォトインタラプタ8,9,
10を組み込んで構成されている。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。
The first rotating body 1 corresponds to the first
The first detecting device 6 constituting the detecting means is provided in a fixed state. The first detecting device 6 includes a mounting base 7
First, second, and third photointerrupters 8, 9,
10 is incorporated. Each of the first to third photointerrupters 8, 9, and 10 has a configuration in which a light emitting diode and a light receiving element are opposed to each other.

【0016】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。
The first and second photo interrupters 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 rotating body 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
The arrangement of the second photointerrupters 8 and 9 is set so that the resolution by the detection signals Sa and Sb is 1.125 degrees and the phase is shifted by 1/4 cycle.

【0017】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における基
準信号用切欠部5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、基準信号用切欠部5に対応
したとき(透光状態のとき)にローレベル、基準信号用
切欠部5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Sc(図4参照)を出力する。
Further, the third photo interrupter 10
When the light emitting diode and the light receiving element are arranged so as to sandwich a portion corresponding to the rotation locus of the reference signal notch 5 in the first rotating body 1 from above and below, and correspond to the reference signal notch 5 (light transmission). The detection signal Sc (see FIG. 4) at a low level is output when the signal does not correspond to the notch 5 for the reference signal (when in the light-shielded state).

【0018】一方、上記駆動ギヤ2のギヤ部2aには、
中継ギヤ11のギヤ部11aが歯合している。中継ギヤ
11の下部にはウォーム11bが一体回転するように設
けられていて、このウォーム11bに、第2の回転体を
構成するウォームホイール12が歯合している。この場
合、中継ギヤ11の回転中心軸とステアリングシャフト
3とは平行状態であるが、ウォームホイール12の回転
中心軸12aはそれら中継ギヤ11の回転中心軸及びス
テアリングシャフト3とは直交している。
On the other hand, the gear portion 2a of the drive gear 2 has
The gear portion 11a of the relay gear 11 meshes. A worm 11b is provided below the relay gear 11 so as to rotate integrally therewith, and a worm wheel 12 constituting a second rotating body meshes with the worm 11b. In this case, the rotation center axis of the relay gear 11 and the steering shaft 3 are in a parallel state, but the rotation center axis 12a of the worm wheel 12 is orthogonal to the rotation center axis of the relay gear 11 and the steering shaft 3.

【0019】ここで、駆動ギヤ2と、中継ギヤ11と、
ウォームホイール12とは、ステアリングホイールの回
転を減速してウォームホイール12に伝達するための減
速手段を構成するギヤ機構13を構成している。この場
合、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、ウォームホ
イール12は1回転未満、この場合、100度(±50
度)の範囲で回転されるように設定されている。したが
って、ウォームホイール12のギヤ部12aとしては、
100度より少し大きい範囲にのみ形成されている。
Here, the driving gear 2, the relay gear 11,
The worm wheel 12 constitutes a gear mechanism 13 which constitutes a speed reducing means for reducing the rotation of the steering wheel and transmitting the rotation to the worm wheel 12. In this case, the worm wheel 12 rotates less than one rotation, in this case, 100 degrees (± 50 degrees) in response to the steering wheel being rotated by the maximum amount (± 720 degrees) within the range in which the rotation operation is possible.
(Degree). Therefore, as the gear portion 12a of the worm wheel 12,
It is formed only in a range slightly larger than 100 degrees.

【0020】ウォームホイール12の一面(図1におい
て上面)の中央部には、マグネット14がウォームホイ
ール12と一体に回転するように取り付けられている。
そして、ウォームホイール12の一面(マグネット14
が取り付けられた面)に対向するように固定状態に設け
られたプリント基板15に、マグネット14と対向する
ようにして磁気抵抗素子16が取り付けられている。こ
の場合、マグネット14と磁気抵抗素子16とにより、
第2の検出手段を構成する第2の検出装置17を構成し
ている。磁気抵抗素子16は、ウォームホイール12の
回転位置に伴いマグネット14による磁界の方向が変化
することに基づき抵抗値が変化する特性を有していて、
図5に示すような検出信号Sdを出力する。
At the center of one surface (the upper surface in FIG. 1) of the worm wheel 12, a magnet 14 is mounted so as to rotate integrally with the worm wheel 12.
Then, one surface of the worm wheel 12 (the magnet 14
A magnetoresistive element 16 is attached to a printed circuit board 15 provided in a fixed state so as to face the surface on which the magnet 14 is attached. In this case, the magnet 14 and the magnetoresistive element 16
The second detecting device 17 constituting the second detecting means is constituted. The magnetoresistive element 16 has a characteristic that the resistance value changes based on the change in the direction of the magnetic field by the magnet 14 according to the rotational position of the worm wheel 12,
The detection signal Sd as shown in FIG. 5 is output.

【0021】上記第1の検出装置16における第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、及び第2の検出装置17における磁気抵抗
素子16からの検出信号Sdは、図6に示すように演算
部18に送られるようになっている。演算部18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19に送信する。
The detection signals Sa, from the first to third photointerrupters 8 to 10 in the first detector 16 are
The detection signals Sb, Sc, and the detection signal Sd from the magnetoresistive element 16 in the second detection device 17 are sent to the calculation unit 18 as shown in FIG. The arithmetic unit 18 includes a microcomputer, and detects the absolute steering angle of the steering wheel based on the signals Sa, Sb, Sc, and Sd, as described later.
Send to system 19.

【0022】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18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 flow chart when the absolute steering angle is detected by the calculation unit 18, and FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a flow when the absolute steering angle is detected.

【0023】演算部18は、イグニッションスイッチが
ONとなると(ステップS1)、第2の検出装置17に
おける磁気抵抗素子16からの検出信号Sdに基づき、
ステアリングホイールの絶対操舵角度Aを演算により求
め(ステップS2)、この絶対操舵角度Aを出力値とし
てセットする(ステップS3)。この出力値は、シリア
ル信号に変換されてVSCシステム19に送信される。
ここで、検出信号Sdに基づき求めた絶対操舵角度A
は、磁気抵抗素子16の特性による誤差やギヤ機構13
におけるがたつき誤差などを含んでいるため、必ずしも
正確とはいえないまでも、概略的な絶対操舵角度(何回
転目の、おおよその角度)としては推定することができ
る。
When the ignition switch is turned on (step S1), the arithmetic unit 18 calculates a value based on a detection signal Sd from the magnetoresistive element 16 in the second detection device 17 and outputs the result.
An absolute steering angle A of the steering wheel is obtained by calculation (step S2), and the absolute steering angle A is set as an output value (step S3). This output value is converted to a serial signal and transmitted to the VSC system 19.
Here, the absolute steering angle A obtained based on the detection signal Sd
Are errors due to the characteristics of the magnetoresistive element 16 and the gear mechanism 13
Because of this, it is possible to estimate a rough absolute steering angle (how many turns, an approximate angle), if not necessarily accurately, even if it is not accurate.

【0024】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の回転に基づき、第1の検出装置6にお
ける第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、演算部18は、それらの検
出信号Sa,Sbに基づき、ステアリングホイールの相
対操舵角度α(回転量及び回転方向)を検出し(ステッ
プS4)、この相対操舵角度αを上記絶対操舵角度Aに
加えて出力値としてセットする(ステップS5)。
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. Based on the rotation of the first rotating body 1, detection signals Sa and Sb are output from the first and second photo-interrupters 8 and 9 in the first detection device 6, and the calculation unit 18 outputs the detection signals Sa and Sb. , Sb, the relative steering angle α (rotation amount and rotation direction) of the steering wheel is detected (step S4), and this relative steering angle α is set as an output value in addition to the absolute steering angle A (step S5). .

【0025】この場合、検出信号Sa,Sbのパルス数
をカウントすることに基づき回転量(回転角度)を検出
することができ、また、検出信号Sa,Sbの位相差に
基づき回転方向を検出することができる。
In this case, the rotation amount (rotation angle) can be detected by counting the number of pulses of the detection signals Sa and Sb, and the rotation direction is detected based on the phase difference between the detection signals Sa and Sb. be able to.

【0026】そして、あるタイミングで、第3のフォト
インタラプタ10の検出信号Scに基づきニュートラル
エッジX(図4参照)を検出すると(ステップS6)、
1回転内でのニュートラル位置であると確定できる。
When a neutral edge X (see FIG. 4) is detected at a certain timing based on the detection signal Sc of the third photo interrupter 10 (step S6),
It can be determined that the position is the neutral position within one rotation.

【0027】このようにして得られた絶対操舵角度Aと
相対操舵角度αとニュートラルエッジXとに基づき正確
な絶対操舵角度Bを検出して確定し(ステップS7)、
これを出力値としてセットする(ステップS8)。この
出力値は、シリアル信号に変換されてVSCシステム1
9に送信される。これ以降は、第1の検出装置6からの
検出信号Sa,Sb,Sc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S9,10)。VSCシス
テム19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。
Based on the absolute steering angle A, the relative steering angle α, and the neutral edge X obtained as described above, an accurate absolute steering angle B is detected and determined (step S7).
This is set as an output value (step S8). This output value is converted to a serial signal and
9 is transmitted. Thereafter, the relative steering angle α is detected based on the detection signals Sa, Sb, Sc from the first detection device 6, and the absolute steering angle B and the relative steering angle α are added and set as an output value (step S9, 10). The VSC system 19 calculates the absolute steering angle B + thus obtained.
The VSC is controlled based on α.

【0028】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、第2の検出装置17の検出信
号Sdに基づき絶対操舵角度Aを検出することができ
る。この絶対操舵角度Aは、磁気抵抗素子16の特性に
よる誤差やギヤ機構13におけるがたつき誤差などを含
んでいるため、正確なものではないが、概略的な絶対操
舵角度としては検出することができる。したがって、こ
の第2の検出装置17の検出信号Sdに基づく概略的な
絶対操舵角度Aと、従来と同様な第1の検出装置6の検
出信号Sa,Sb,Scとに基づき、正確な絶対操舵角
度Bを早期に検出できるようになる。
According to the above-described embodiment, the following effects can be obtained. That is, when the ignition switch is turned on, the absolute steering angle A can be detected based on the detection signal Sd of the second detection device 17. The absolute steering angle A is not accurate because it includes an error due to the characteristics of the magnetoresistive element 16 and a rattling error in the gear mechanism 13, but it is not possible to detect the absolute steering angle as a rough absolute steering angle. it can. Therefore, based on the approximate absolute steering angle A based on the detection signal Sd of the second detection device 17 and the detection signals Sa, Sb, Sc of the first detection device 6 similar to the conventional one, accurate absolute steering is performed. The angle B can be detected early.

【0029】また、演算部18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 calculation section 18 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 by 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.

【0030】図9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1の回転体1において、
基準位置を示す基準位置信号発生手段を構成する基準信
号用切欠部20を4箇所に等間隔で形成している。この
場合、各基準信号用切欠部20の角度範囲は50度、各
基準信号用切欠部20間の角度範囲は40度に設定して
いる。また、この場合、検出信号Sdの検出誤差は±4
0度以内とできる。
FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention. The second embodiment differs from the first embodiment in the following points. That is, in the first rotating body 1,
The reference signal notches 20 constituting the reference position signal generating means indicating the reference position are formed at four locations at equal intervals. In this case, the angle range of each reference signal notch 20 is set to 50 degrees, and the angle range between each reference signal notch 20 is set to 40 degrees. In this case, the detection error of the detection signal Sd is ± 4.
It can be within 0 degrees.

【0031】ここで、第1実施例の場合には、第1の回
転体1において、基準信号用切欠部5(角度範囲は55
度)が1回転中に1箇所のみであるため、第1の回転体
1(ステアリングホイール)が最大で305度回転しな
いと、ニュートラルエッジが得られないことになる。
Here, in the case of the first embodiment, the reference signal notch 5 (the angle range is 55
(Degree) is only one position during one rotation, and if the first rotating body 1 (steering wheel) does not rotate at most 305 degrees, a neutral edge cannot be obtained.

【0032】これに対して、この第2実施例において
は、基準位置を示す基準信号用切欠部20が1回転中に
4個あるので、第1の回転体1(ステアリングホイー
ル)が最大で50度回転するだけでニュートラルエッジ
が得られるようになる。よって、正確な絶対操舵角度を
一層早期に検出できるようになる。
On the other hand, in the second embodiment, the number of the reference signal notches 20 indicating the reference position is four in one rotation, so that the first rotating body 1 (steering wheel) has a maximum of 50. The neutral edge can be obtained just by rotating the angle. Therefore, an accurate absolute steering angle can be detected earlier.

【0033】この場合、基準信号用切欠部20を多くす
るほど、第1の回転体1の少ない回転量でニュートラル
エッジを検出することができることになるが、それに応
じて、第2の検出装置17側の絶対操舵角度の検出誤差
を少なくする必要がある。
In this case, as the number of the cut-out portions 20 for the reference signal increases, the neutral edge can be detected with a smaller rotation amount of the first rotating body 1. It is necessary to reduce the detection error of the absolute steering angle on the side.

【0034】本発明は、上記した各実施例にのみ限定さ
れるものではなく、次のように変形または拡張すること
ができる。第1の検出手段としては、光学式のフォトイ
ンタラプタに代えて、磁気センサを利用するようにして
も良い。また、第2の検出手段としては、可変抵抗器を
利用するようにしても良い。
The present invention is not limited to the above embodiments, but can be modified or expanded as follows. As the first detecting means, a magnetic sensor may be used instead of the optical photo-interrupter. Further, a variable resistor may be used as the second detecting means.

【0035】[0035]

【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、並びにステアリングホイールの1回転中における基
準位置を示す信号を出力する第1の検出手段と、ステア
リングホイールの回転を減速手段を介して1回転未満の
範囲で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絶対操舵角度を示
す信号を出力する第2の検出手段とを備えた構成とする
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, the signal indicating the rotation amount and the rotation direction of the steering wheel based on the rotation of the first rotating body that is rotated integrally with the steering wheel, and the reference position during one rotation of the steering wheel are determined. A first detecting means for outputting a signal indicative of the absolute value of the steering wheel based on a rotational position of a second rotating body provided so as to rotate the steering wheel in a range of less than one rotation via a speed reducing means. With the configuration including the second detection unit that outputs a signal indicating the steering angle, it is possible to detect an accurate absolute steering angle at an early stage.

【0036】請求項2の車両用ステアリングセンサによ
れば、第1の回転体が、基準位置を示す基準位置信号発
生手段を1回転中に複数有する構成とすることにより、
正確な絶対操舵角度を一層早期に検出できるようにな
る。
According to the vehicle steering sensor of the second aspect, the first rotating body has a plurality of reference position signal generating means for indicating the reference position in one rotation.
An accurate absolute steering angle can be detected earlier.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示すもので、ステアリング
センサ部分を下側から見た下面図
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and is a bottom view of a steering sensor portion viewed from below.

【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の回転体の下面図FIG. 3 is a bottom view of the first rotating body.

【図4】第1の検出装置の検出信号を示す図FIG. 4 is a diagram showing a detection signal of a first detection device.

【図5】第2の検出装置の検出信号とウォームホイール
の回転角度との関係を示す図
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a detection signal of a second detection device and a rotation angle of a worm 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3相当図FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 3, showing a second embodiment of the present invention.

【図10】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. 10 is an explanatory diagram for explaining a flow when a conventional absolute steering angle is detected.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1は第1の回転体、2は駆動ギヤ、3はステアリングシ
ャフト、4は信号用スリット、5は基準信号用切欠部
(基準位置信号発生手段)、6は第1の検出装置(第1
の検出手段)、8,9,10は第1,第2,第3のフォ
トインタラプタ、11は中継ギヤ、12はウォームホイ
ール(第2の回転体)、13はギヤ機構(減速手段)、
14はマグネット、16は磁気抵抗素子、17は第2の
検出装置(第2の検出手段)、18は演算部を示す。
1 is a first rotating body, 2 is a driving gear, 3 is a steering shaft, 4 is a signal slit, 5 is a reference signal notch (reference position signal generating means), and 6 is a first detecting device (first position detecting means).
, 8, 9 and 10 are first, second, and third photointerrupters, 11 is a relay gear, 12 is a worm wheel (second rotating body), 13 is a gear mechanism (reduction means),
14 is a magnet, 16 is a magnetoresistive element, 17 is a second detection device (second detection means), and 18 is a calculation unit.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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、並びにステアリング
ホイールの1回転中における基準位置を示す信号を出力
する第1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
の回転を減速手段を介して1回転未満の範囲で回転され
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
ホイールの絶対操舵角度を示す信号を出力する第2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。
A first rotating body that is integrally rotated with a steering wheel capable of rotating one or more rotations; and a rotation amount and a rotating direction of the steering wheel based on the rotation of the first rotating body. First detection means for outputting a signal indicating the reference position during one rotation of the steering wheel, and a signal indicating the reference position during one rotation of the steering wheel. A second rotating body provided to be rotated in a range of less than one rotation via a speed reducing means; and a signal indicating an absolute steering angle of the steering wheel based on a rotating position of the second rotating body. A vehicle steering sensor, comprising: a second detection unit that outputs a signal.
【請求項2】 第1の回転体は、基準位置を示す基準位
置信号発生手段を1回転中に複数有していることを特徴
とする請求項1記載の車両用ステアリングセンサ。
2. The vehicle steering sensor according to claim 1, wherein the first rotating body has a plurality of reference position signal generating means indicating a reference position in one rotation.
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