JPS62157511A - 回転体のセンタ位置判定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明に、車輌等のハンドル操舵に遅動して回転する回
転体の直進走行時における回転センタ位置を判定するた
めに用いて好適な回転体のセンタ位置判定方法に関する
ものでるる。

〔従来の技術〕

従米工９、自動車等の車輌においては、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で複数のスリッ
トヲ開設し、このスリットの通過位置にフォトインタラ
プタを２個隣接して配設してハンドル操舵に連動した各
種の制御を行っている。

すなわち、ハンドル操舵に連動させて、第１お工び第２
のフォトインクラブタに同一波形で位相の略９０°ずれ
たパルス状の電気信号を生じせしめ、この電気イご号の
カウント全行って、ハンドルの回転方向お工び回転位ｆ
ｄｋ検出している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この工うな従来の回転位置検出器による
と、電気雑音等によりカウンタがミスカウントを起した
工つな場合にめっては、その誤差全補正するべき手段が
なく、誤差の蓄積に伴ってシステムに誤動作が生ずると
いう問題があつｔ。

ま九、電力消費を少なくするために、イグニッションス
イッチオフ後に回転位置検出器への給電全遮断するよう
な方法をとった場合、次にイグニッションスイッチをオ
ンとするまでのハンドルの回転位置変化が誤差となり、
蓄積されてしまうものでめった。

〔問題点を解決するための手段〕

不発明はこの１うな問題点に鑑みてなされたもので、外
部操作に連動して時計方向および反時計方向に回転する
回転体の所定回転角度位置全原点位置とし、この回転体
の１回転毎の原点位置通過Ｗ４度の各々を所定時間内に
おいて積算し、この積算値が最大なる原点位置をこの回
転体の時計方向および反時計方向への回転センタ位置と
して判定するようにしたものでめる。

〔作用〕

したがってこの発明によれば、回転体の１回転おきに位
置する原点位置の内、通過頻度の積算値の最大なる原点
位置をその回転体の回転センタ位置として定めることが
できる。

〔笑施例〕

以下、本発明に係る回転体のセンタ位置判定方法を詳細
に説明する。第１図はこのセンタ位置判定方法の一冥施
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（第２図）の送
出するパルス状の電気信号を入力としハンドル操舵に応
じた処理信号〔アップ信号お工びダウン４ｇ号〕を送出
するＵＰ／ＤＯＷＮ切換回路６はこのＵＰ／ＤＯＷＮ切
換回路５の送出する処理信号を入力とするＵＰ／ＤＯＷ
Ｎカウンタである。

第２図に示した回転位記検出センサに、ハンドル操舵に
連動して回転する回転円板１と、発光素子および受元紫
子を有してなるフォトインタラプタ２〜４とから構成さ
れており、フォトインタラプタ２および３Ｆｉ、回転円
板１の外周縁面に等角度間隔で開設された同一形状のス
リン）１ａの通。

適位置に［４＆して配設されている。そして、このフォ
トインタラプタ２お二び３に、回転円板１の回転に伴う
スリット１ａの通過にエリ、同一波形で位相の略９０°
ずれたパルス状の電気信号が発生するようになっており
、このパルス状電気信号がＵＰ／りＯｗＮ切換回路５に
入力される工うになっている。ま几、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、原点位置検出
用のスリット１ｂが開設されており、このスリット１ｂ
の通過音フォトインタラプタ４で検出するようになって
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の原点位置とし
ており、この原点位置が直進走行時におけるハンドル操
舵位＆（以下、この操舵位Ｒをハンドルセンタと呼ぶ）
に対応づけて設定されている。つ１９、ハンドルセンタ
において、回転円板１が同図に示すエラな原点位置に位
置する工うになっており（以下、この位置を回転円板の
回転センタと呼ぶ）、ハンドルセンタを中心とするハン
ドルの時計方向お工び反時計方向への１回転毎に回転円
板１の原点位置が３６０°ずつずれて検出されるように
なっている。一般に、自動車のハンドルはハンドルセン
タを中心として時計方向（以下、右方向と定める）お裏
び反時計方向（以下、左方向と定める）に′ｉ！ｒ２回
転未満回転させることができる工うになっており、した
がってフォトインタラプタ４は回転センタを合わせて合
計３箇所の原点位ｔ’ｔ−検出することになり、この原
点位置の検出時に、第１図におけるアンドゲート１１〜
１３の入力端の一方にｒＨＪレベルの原点位置検出信号
が入力されるようになっている。

一方、ＵＰ／ＤＯＷＮ　切換回路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ｔ数のアップ信号お工びダウン信号をその
出力端子５ａお工び５ｂ工９送出する工うになってお９
、ＵＰ／（）ＯＷＮカウンタ６は入力されるアップ信号
る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６るいはダウンカウントするようになっている。

すなわち、回転円板が回転センタ位置にあるときを基準
として、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値
が零と定められており、ハンドルの右操舵にエラそのカ
ウント値が順次アップし訪操舵によりそのカウント値が
順次ダウンする工うになっている。

そして、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンター６は、そのカウント
値をデコーダ７お工びコンパレータ８〜１０に送出する
よ５になっておｐ１デコーダアは入力されるカウント値
に応じ次位置の出力端子（図示せず）を選択し、そのレ
ベルをｒＬＪ＠るいはｒＨＪとして、ハンドル操舵に連
動して動作する外部機器、例えばコーナリングランプシ
ステム等の制御を行うようになっている。

一方、コンパレータ８〜１０には、ハンドルの所定操舵
位置に対応するカウント値に応じた比較基準値が各々設
定されており、この比較基準値とｔＪＰ／ＤＯＷＮ　カ
ウンタ６を介して入力されるカウントａとを比較し、そ
の出力レベル１ｒ）ＩＪレベルとする工うになっている
。すなわち、コンパレータ８にはハンドルセンタを中心
とする１８００右方向（＋方向）の操舵位置に対応する
カウント値Ｎ１が＋】回転基準値として設定されており
、コンパレータ１０には、ハンドルセンタを中心とする
１８０°左方向（一方間）の操舵位置に対応するカウン
ト値Ｎ２が一１回転基準値とじて設定されている。そし
て、コンパレータ９に前記Ｎ、お工びＮ２がセンタ基準
値として設定されており、コンパレータ９はＵＰ／ＤＯ
ＷＮカウンタ６ｔ−介して入力されるカウント値がＮ１
以上且つＮ１以下の時、即ち入力されるカウント値ｉＮ
とし友とき、Ｎ！＜−Ｎ＜Ｎ、であれば、その出力端子
９ａのレベル金「Ｈ」レベルとする工うになっている。

１几、コンパレータ８は入力されるカウント値Ｎが、Ｎ
≧Ｎ１の時、その出力端子８ａ　のレベル金「Ｈ」レベ
ルとじ、コンパレータ１０１−１人力されるカウント値
Ｎが、Ｎ≦Ｎ２の時、その出力端子１０ａ　のレベル’
ｒ　ｒ　Ｈ、ルベルどするようになっている。そして、
コンパレータ８〜１０工９送出されるｒＨＪレベルの出
力信号が、アンドゲート１１〜１３の一方の入力端に入
力される工うになってお９、アンドゲート１１〜１３の
他端には、前述しｔ通り、第２図に示し九フォトインタ
ラゲタ４を介して原点位置検出信号が入力される工うに
なっている。

′！友、アンドゲート１１〜１３の出力は、カウンタ１
６〜１８に入力されるようになっており、各カウンタに
おけるカラｙＦ＠は、無安定マルチバイブレータ１９の
送出するｌショット信号の立ち上がクエツジでラッチ回
路２０〜２２に取り込１れ、ラッテ回路２０〜２２に取
り込まれたカウント値ハ、コンパレータ２３〜２５の所
定の入力端に入力される工うになっている。すなわち、
ラッチ回路２０．２１お工び２２に取り込１れるカウン
ト信金それぞれα、βお工びｒとすると、ラッチ回路２
０の送出するカウント値αがコンパレータ２３お工び２
５の非反転入力端に、ラッチ回路２１の送出するカウン
ト値βがコンパレータ２３の反転入力端お工びコンパレ
ータ２４の非反転入力端に入力される工うになっており
、ラッチ回路２２の送出するカウント（ｉｆ　ｒがコン
パレータ２４お工び２５の反転入力端に入力される工う
になっている。そして、コンパレータ２３〜２５の出力
がデコーダ２６の入力端子２６ａ〜２６ｃ　に入力され
るようになっており、デコーダ２６は入力端子２６ａ〜
２６ｃに入力される信号の組み合わせに基づいて出力端
子２６ｄ〜２６ｉの内の所定の端子を選択し、その端子
の出力レベルをｒＨＪレベル、とする工うになっている
。第１表にデコーダ２６の真理値表を示す。

第１表 すなわち、ラッチ回路２０．２１お工び２２に。

取９込まれるカウント値α、βお工びｒの大小関係に工
って、「Ｈ」レベルとなる出力端子の選択位置が第１表
に示す工うに決定されるようになっており、出力端子２
６ｄ〜２６ｉ　工９送出される信号がナントゲート２７
〜３２の、一端に入力されるようになっている。そして
、ナントゲート２７お工び２８の他端にアンドゲート１
３の出力が分岐されて入力されるようになっており、ナ
ントゲート２９おＬび３２の他端にアンドゲート１２の
出力が分岐されて入力され、ナントゲート３Ｇお工び３
１の他端にアンドゲート１１の出力が分岐されて入力さ
れる工うになっている。そして、ナントゲート２７〜３
２の出力が単安定マルチバイブレータ３３に人力される
ようになっており、単安定マルチバイブレータ３３は入
力される信号の立ち下が９エツジで作動し、ＵＰ／ＤＯ
ＷＮ　カウンタ６にこのカウンタにおけるカウント値？
零に戻すリセット信号を送出する工うになっている。１
几マルチバイブレータ３３の送出するリセット信号は分
岐されてラッテ回ｊｆ！ｒ２０〜２２にも入力される工
うになっており、このラッチ回路２０〜２２におけるラ
ッチデータ金リセットする工うになっている。

尚、単安定マルチバイブレータ１９の送出する１ショッ
ト信号の立ち下が９エツジで単安定マルチバイブレータ
３４が作動する工うになっており１このマルチバイブレ
ータ３４の送出する１ショット傷号がカウンタ１６〜１
８におけるカウント値を零に戻すリセットイに号となっ
ている。ま友、単安定フル４バイフツータ１９は、タイ
マ回路３５の送出する、所定時間継続して「Ｈ」レベル
となる発信タイマ信号の立ち下がクエツジで作動し、ラ
ッチ回路２０〜２２に送出するｌショット信号全所定時
間々隔毎に繰り返して送出する工うになっている。

次に、このように構成され尺装櫃の動１１説明する。す
なわち、今、自動車がＩｆａ走行を行っており、ハンド
ル操舵に連動して回転する回転円板１が第２図に示し比
重うな回転センタ位置にるるものとする。この時、ＵＰ
／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値は実際には零
となっていなければならないはずであるが、前述し対よ
うな電気雑音あるいはイグニッションスイッチオフ後の
ハンドル回転等により、零に対してずれ九カウント値と
なっている場合がＶ９得る。このようなずれ九カウント
値がデコーダ７に入力されると、このテコーダ７ｅ用い
て制御される外部機器がそのカウント値に応じてずれた
動作を行ってし筐うという不具合が生じてしまう。しか
し、本実施例においては〜以下に説明する工うな補正動
作が速やかに行われるので、支障なく外部機器をハンド
ル操舵に連動させて制御することができる工うになる。

すなわち、ＵＰ／ＤＯＷＮカクンタ６　におけるカウン
ト値は、デコーダＴに入力されると同時にコンパレータ
８〜１０にも入力されるようになっており、コンパレー
タ８〜１０において各基準値と比較される。つ１り、Ｕ
Ｐ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値ＮがＮ≧Ｎ
ｌの時は、コンパレータ８がその出力端子８＆エクｒＨ
Ｊレベルの信号全送出し、Ｎ≦Ｎ１の時はコンパレータ
１１１その出力端子１０ａ　よｐｒＨＪレベルの信号を
送出する６’ｔ　ｆｔ−５Ｎ　１　＜　Ｎ　＜　Ｎ　１
　の時はコンパレータ９がその出力端子９ａより「Ｈ」
レベルの信号を送出し、コンパレータ８〜１０の出力状
態にエフアンドゲート１１〜１３の内のいずれかがセッ
ト状態となる。しかして、アンドゲート１１〜１３にフ
ォトインタラプタ４を介してｒＨＪレベルの原点位置検
出信号が入力されると、カウンタ６におけるカウント値
に応じて既にセット状態にあるアンドゲート（１１〜１
３の内のいずれか）の出力がｒＨＪレベルとなり、対応
する後段のカウンタにおけるカウント値がアップする。

丁ｌわち、アンドゲート１１〜１３に入力される原点位
置検出信号は、回転円板の回転センタ位置と、この回転
センタ位置を中心とする左右方向への１回転位置とにお
いて発生し、カウンタ６におけるカウント値のずれがハ
ンドル操舵角にして±１８０°未満でめれば、回転セン
タ位置における原点位置検出信号発生時にσ、カウンタ
６におけるカウント値に基づいてコンパレータ９の出力
がｒＨＪとなる。

１７’Ｃ，右方向１回転位置において原点位置検出信号
が発生する場合には、カウンタ６におけるカウント値に
基づきコンパレータ８の出力がｒＨＪとなり、左方向１
回転位置において発生する場合にはコンパレータ１０の
出力がＬＨｌｌとなる。し九がって、回転センタ位置に
おいて原点位置検出信号が発生すれば、カウンタ１７が
そのカウント値をアップし、右方向１回転位置お工び左
方向１回転位置において原点位置検出信号が発生すれば
、カウンタ１６お工び１８がそのカウント［ｋアップす
る。つ１９、カウンタ１６〜１８の各々に、各回転位置
において原点位置検出信号か発生する回数、即ち回転円
板１０３箇所における原点位置通過回数の各々全そのカ
ウント数に置き換えて積算する工うになる。そして、谷
カウンタ１６〜１８におけるカウント埴ハ、タイマ回路
３５の送出する発信タイマ１ぎ号の立ち下が９エツジで
動作する単安定マルチバイブレータ１９の１ショット信
号にエフラッテ回路２０〜２２に取９込１れる。一方、
そのカウント値が堰９込１れた後のカウンタ１６〜１８
は、単安定マルチパイプレーク１９の送出するｌショッ
ト信号の立ち下が９エツジで動作する単安定マルチバイ
ブレータ３４の１ショット信号でリセットされ、そのカ
ウント値が零に戻り、次に入力される原点位置検出信号
のカウントに備える。りま９、カウンタ１６〜１８は、
タイマ回路３５の送出する発信タイマ信号の同期で定す
る所定時間々隔毎に原点位置検出信号の発生回数全カウ
ントし、ラッチ回路２０〜２２がこの所定時間内におい
てカウントされたカウント値の最終値上それぞれα、β
、γとして敗り込む。

しかして、ラッチ回路２０．２１お工ひ２２に取９込１
れたカランｌ’　１１（α、βお工びｒかコンパレータ
２３〜２５を用いて比較さｎる工うになる。

一般に、自動車の走行中においては、その殆んどが直進
走行でるるといっても過言ではなく、この次め、回転円
板の回転センタ位置において原点位置検出信号が送出さ
れる回数は、右方向１回転位置および左方向１回転位置
に比して多くなる。つまり、直進走行とにいっても実際
には細かい操舵運転を行っているので、回転円板１が回
転センタ全通過する頻度は高く、必然釣に回転センタ位
置において原点位置検出信号が送出される回数げ他に比
して多くなる。したがって、カウンタ６におけるカウン
ト値のずれが〕・ンドル操舵角にして±１８０°未満で
あり且つ通常の走行状態時でろれば、ラッチ回路２１に
取り込まれるカウント値βが最大となる。したがって、
デコーダ２６は、ラッチ回！２０．２１お工び２２にお
けるカウント値α、βお工びγのコンパレータ２３〜２
５ｔ−用い友比較にエフ、出力端子２６ｆめるいは２６
１工９「Ｈ」レベルの信号を送出する工うになる。

このような状態において、アンドゲート１２が原点位置
検出信号を通せば、ナントゲート２９お工び３２の他方
の入力端がｒＨＪとなり、単安定マルチバイブレータ３
３の入力信号が立ち下が９、ＵＰ／ＤＯＷＮ　カウンタ
６にリセット１キ号が入力されてそのカウント値が零と
なる。つｆ９、所定時間内において最大のカウントｙ行
うカウンタ１Ｔにアントゲ−１１２を弁して原点位ｔｌ
ｌ検出イゴ号が入力される時点でＵＰ／ＤＯＷＮカウン
タ６がリセットされるので、即ち３箇所の原点位置の内
回転センタ位置に回転円板１が真に位置し之時点でＵＰ
／ＤＯＷＮ　カウンタ６がリセットされるので、ＵＰ／
ＤＯＷＮ　カウンタ６の適侭な補正がなされる。

尚、単安定マルチバイブレーク３３の送出するリセット
信号はラッチ回路２０〜２２にも入力され、これらラッ
チ回路におけるラッチ動作をリセットし、次のデータ取
り込み動作に備える。

以上は、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値
のずれがハンドル操舵角にして±１８０°未満でるるこ
とを前提にして説明をし几が工１８０゜以上でろっても
Ｕ　Ｐ／Ｄ　ＯＷＮカウンタ６におけるカウント値の補
正は支障なく行なわれる。

例えば、今、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウン
ト値のずれがハンドル操舵角にして±１８０゜以上、例
えば±３６０°でめったとする。この時、ＵＰ／ＤＯＷ
Ｎカウンタ６の送出するカウント値Ｎは、回転円板の回
転センタ位置および右方向１回転位置においてＮ、以よ
となり、左方向１回転位置にあってはＮｘ　＜　Ｎ　＜
　Ｎ＋　となる。し友がって、回転センタ位置および右
方向１回転位置において、コンパレータ８の出力がｒＨ
Ｊレベルとなり、アンドゲート１１を通過する原点位置
検出信号の発生回数がカウンタ１６に工って積算してカ
ウントされる。１次、左方向１回転位置においては、コ
ンパレータ９の出力が「Ｈ」レベルとなり、アンドゲー
ト１２會通過する原点位置検出信号の発生回数がカウン
ト１７に１って積算してカウントされる。自動車の走行
中においては、前述し九通りその殆んどが直進走行でめ
る九め、回転センタ位置において原点位置検出信号が送
出される回数が最つとも多い。つ１ｖ１カウンタ１６は
右方向１回転位置における原点位置検出信号の発生回数
をも含んでカウントするが、そのカウント値に含１れる
右方向１回転位置成分は極めて少なく、このカウンタ１
６にアンドゲート１１を介して原点位置検出信号が入力
される時点七厘進走村時点として判定しても差し支えな
い。すなわち、ラッチ回路２０．２１お工び２２に取り
込１れるα、βお工びγなるカウント値のコンパレータ
２３〜２５を用いｔ比較により、αが最大であると判定
され、デコーダ２６の出力端子２６ｇおよび２６ｈｊ！
ＩＪ「Ｈ」レベルの信号が送出される。そして、アンド
ゲート１１を介して原点位置検出信号が送出された時点
で、即ち３箇所の原点位置の内回転センタ位置に回転円
板１が真に位置した時点で・ナントゲート３０お工び３
１の他方の入力端がｒＨＪレヘルとな！Ｊ、ＵＰ／ＤＯ
ＷＮカウンタ６がリセットされ、そのカウント値が適確
に補正されることになる。

”！７’ｊ、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカラン
１［のずれがハンドル操舵角にして一１８０°以上であ
った場合も同様にして、今度（１ラッチ回路２２におけ
るカウント値ｒが最大となり、回転円板１が回転センタ
に真に位置した時、ＵＰ／ＤＯＷＮ　　カウンタ６のカ
ウント値の適確な補正が行われるようになる。

尚、本実施例においてに、自動車の直進操舵位ｔｉ判定
してＵ　Ｐ／Ｄ　ＯＷＮ　　カウンタ６をリセットする
ようにし比が、自動車の直進操舵位置の判定に限るもの
で１ｊなく、外部操作に連動して回転する回転体の回転
センタをその原点位置の通過回数の比較により決定する
ことができることに言う葦でもなく、この決定した回転
センタ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。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明による回転体のセンタ位置判
定方法によると、外部操作に連動して時計方向および反
時計方向に回転する回転体の所定回転角度位置を原点位
置とし、この回転体の１回転毎の原点位置通過頻度の各
々を所定時間内において積算し、この積７Ｉ値が最大な
る原点位置？この回転体の時計方向および反時計方向へ
の回転センタ位置として判定するようにしたので、−転
体の１回転おきに位置−ｒる原点位置の内、通過頻度の
最大なる位置全その回転体の回転センタ位置として定め
ることができ、例えばこの回転体を自動車等のハンドル
操舵に連動させて回転させた場合、そのぼ進操舵位置を
判定することが口］能となり、この直進操舵位置の判定
時点で回転位置検出装置におけるカウンタのミスカウン
トを補正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センタ位置判定方法の一
実施例を示すブロック構成図、第２図はこのセンタ位置
判定方法に用いる回転位置検出センサを示す概略構成図
でるる。 １・・・・回転円板、１ｂ　・・・・原点位置検　　　
　−出用スリット、２〜４・・−畢フオドインタラプタ
、６・・・・ＵＰ／ＤＯＷＮカランタ、１６〜１８・・
φ・カウンタ、２０〜２２・・−・ラッチ回！！、２３
〜２５・勢・・コンパレータ、２６・。 ・・デコーダ、３５・−〇・タイマ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外部操作に連動して時計方向および反時計方向に回転す
   る回転体と、この回転体の所定回転角度位置を原点位置
   としこの回転体が１回転毎に通過する原点位置を検出す
   る原点位置検出手段とを備え、前記回転体の１回転毎の
   原点位置通過頻度の各々を所定時間内において積算しこ
   の積算値が最大なる原点位置を前記回転体の時計方向お
   よび反時計方向への回転センタ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センタ位置判定方法。