JPS6318532B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ハンドル切れ角に応動して出力を出
すセンサの、低速時のハンドルのふらつき等の外
乱によつて生じる出力変動を抑制し、方向転換時
の本来的な出力変化のみを取り出すようにした車
両のハンドル切れ角検出装置に関する。

車両のハンドル切れ角（操舵角）を検出し、ハ
ンドル切れ角に応じて種々の制御を行なう装置が
ある。例えば、ハンドル切れ角を検出し、ハンド
ル切れ角が一定の条件を満足したときに車両がコ
ーナリングを終了したものと判断し、ウインカー
の作動を自動的に停止する自動ウインカーキヤン
セル装置がある。

車両のハンドル切れ角をポテンシヨメータを用
いて信号として検出する場合、一般に本来の方向
転換を表わすハンドル切れ角に係る信号の他に小
さな振幅の交互的なハンドルの動きを表わす信号
が出力され、これがノイズ成分となり、特に低車
速時にはこのノイズ成分が大きくなる。したがつ
て、単にハンドル等の可動部と車両本体との間に
ポテンシヨメータを接続したのでは上記ノイズ成
分を除去できず、ハンドル切れ角に係る信号に応
じて作動する自動ウインカーキヤンセル装置等が
誤動作する不都合があつた。本発明者は、上記し
た不都合に鑑み、これを有効に解決すべく本発明
を成したものである。

本発明の目的は、ハンドル切れ角を検出しハン
ドル切れ角を表わす信号を出力するハンドル切れ
角検出手段と、ハンドル切れ角中心を表わす信号
を出力するハンドル中心信号出力手段と、前記ハ
ンドル切れ角検出手段からの出力信号と前記ハン
ドル中心信号出力手段からの出力信号とを入力す
る積分回路と、前記ハンドル切れ角検出手段と前
記積分回路との間に設けられた第１スイツチ手段
と、前記ハンドル中心信号出力手段と前記積分回
路との間に設けられた第２スイツチ手段と、車速
を検出し車速を表わす信号を出力する車速検出手
段とを備えるとともに、前記車速検出手段からの
出力信号にもとづき前記第１スイツチ手段の単位
時間当りの閉成時間を車速が低い程短くなるよう
に構成するとともに、前記第２スイツチ手段の単
位時間当りの閉成時間を車速が低い程長くなるよ
うに構成し、方向転換とは無関係なハンドルの動
きによつて発生するノイズ成分を除去し、真に方
向転換を表わす信号のみを出力する車両のハンド
ル切れ角検出装置を提供することを特徴とする。

従つて本発明の目的は、ハンドル切れ角を利用
して作動する装置、例えば自動ウインカーキヤン
セル装置に使用することにより、本来の操舵のた
めのハンドル操作により生じたセンサの出力信号
のみを取り出すことにより正常にウインカーの作
動を自動キヤンセルすることができ、以つて上記
自動ウインカーキヤンセル装置において外乱の影
響を除去することができる車両のハンドル切れ角
検出装置を提供することにある。

以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従つ
て詳述する。

第１図は本発明に係るハンドル切れ角検出装置
の回路図である。１はポテンシヨメータで、ポテ
ンシヨメータ１は車体本体部とハンドル等を含む
可動部との間に介設され、可動部の位置（ハンド
ルの操舵方向）を電圧信号により検出して出力す
る。ポテンシヨメータ１における基準電圧に対す
る出力電圧の変化によつてハンドルの切れ角、即
ち操舵角を検出することが可能である。ポテンシ
ヨメータ１で検出される電圧は半導体スイツチ２
がオンしているとき、増幅器３、スイツチ２、抵
抗４とコンデンサ５とから成る積分回路６、増幅
器７を介して増幅器７の出力に出力される。スイ
ツチ２のオン、オフ動作は後述の車速検出回路８
によつて制御される。ポテンシヨメータ１の上端
９はバツテリに接続される。

端子１０はバツテリに接続され、抵抗１１，１
２により、ａ点の電位は直進時のポテンシヨメー
タ１の出力電圧と等しくなるように設定されてい
る。ａ点の電位は増幅器１３のプラス入力に入力
され、更に増幅器１３の出力線はコンデンサ５の
一端に接続されるとともに、半導体スイツチ１４
を介してｂ点に接続される。スイツチ１４のオ
ン、オフ動作は車速検出回路８によつて制御され
る。

車速検出回路８は以下の如く構成される。通常
車両の走行距離計測に使用されるためのリードス
イツチ１５、及び抵抗１６、コンデンサ１７を図
の如くｃ点で接続し、コンデンサ１７の一端子
を、他端をアースされた抵抗１８と、トランジス
タ１９のベースに接続する。次にトランジスタ１
９のコレクタを抵抗２０及びコンデンサ２１とｄ
点で接続し、更にｄ点の電位を増幅器２２のプラ
ス入力に印加する。増幅器２２のマイナス入力に
は抵抗２３，２４によつてて分圧された電圧が印
加される。増幅器２２の出力は直接スイツチ１４
に与えられるとともに、インバータ２５を介して
スイツチ２に与えられる。スイツチ２，１４は高
レベルの信号状態によりオンし、低レベルの信号
状態によりオフする如く作用するため、上記イン
バータ２５を介設せしめることにより、スイツチ
２，１４の動作状態は互いに反対となる。端子２
６はバツテリに接続される端子である。

以下に上記回路の作用について説明する。

車両が停止している場合には、スイツチ１５は
オン状態又はオフ状態のいずれかの状態にある。
このため、コンデンサ７は放電を完了した状態又
は充電を完了した状態にあるから、トランジスタ
１９はオフ状態である。トランジスタ１９がオフ
状態にあるとき、コンデンサ２１は抵抗２０を介
して充電された状態にあり、ｄ点の電位は、増幅
器２２のマイナス入力に印加される電圧以上の値
で予めプラス入力に印加される。このため増幅器
２２の出力は高レベル状態となり、スイツチ１４
をオン状態に、スイツチ２をオフ状態に保持す
る。その結果、ポテンシヨメータ１の出力電圧が
積分回路６の入力に伝達されず、積分回路６のｅ
点には増幅器１３、スイツチ１４を介してａ点の
電位が生じ、増幅器７の出力には直進時のポテン
シヨメータ１の検出電圧、即ち操舵角センサーに
相当するａ点の電位が生じることになる。この状
態ではハンドルを切つてもスイツチ２がオフして
いるため、増幅器７の出力において出力変化は発
生しない。

車両が走行している場合、スイツチ１５はオ
ン、オフ動作をくり返すが、スイツチ１５がオン
状態からオフ状態に変化するときに抵抗１６とコ
ンデンサ１７を介してトランジスタ１９のベース
に電流が流れ、トランジスタ１９を一定時間オン
する。トランジスタ１９が一定時間オンすれば、
その時間の間コンデンサ２１は放電し、その時間
の経過後抵抗２０を介してコンデンサ２１では充
電が開始される。従つてコンデンサ２１が放電し
た後、再び充電されて抵抗２３，２４によつて決
定される電圧にｄ点の電位が達するまでの一定時
間ｔの間、増幅器２２の出力は低レベルに保持さ
れる。増幅器２２の出力が低レベルの状態にある
間、スイツチ１４はオフ状態、スイツチ２がオン
状態となる。又反対にスイツチ１５がオフからオ
ンに変化するときには、コンデンサ１７に充電さ
れた電荷がスイツチ１５等を介して放電されるた
め、トランジスタ１９は再びスイツチがオン→オ
フになるまでオフ状態を保持することになる。

スイツチ１５のオン、オフの動作は車速に比例
して速くなるため、増幅器２２が低レベルとなる
回数、即ちスイツチ２がオンする回数、及びスイ
ツチ１４がオフする回数は車速に比例して変化す
る。即ち、車両が低速状態では時間的にスイツチ
１４がオン状態である割合が多く、高速状態では
時間的にスイツチ２がオン状態である割合が多く
なる。本来スイツチ２はハンドルの操舵方向が変
化したときにその操舵方向に係るポテンシヨメー
タ１の出力電圧を抵抗４を通してｅ点の電位とし
て保持するためのスイツチであり、スイツチ１４
はコンデンサ５上端のｅ点の電位を、ａ点の電位
として与えられる操舵角センターに相当する電圧
の値に変更するためのスイツチである。このた
め、車両が高速状態のときにはスイツチ２がオン
する割合が多いために、ハンドルの変化は、ポテ
ンシヨメータ１の出力変化として出力変化がその
まま増幅器７の出力に生じるが、車両が低速にな
るに伴ないスイツチ２がオンする割合が少なくな
るため、ハンドルの変化に係るポテンシヨメータ
１の出力は減衰せしめられ、反対にスイツチ１４
がオンする割合が多くなるためａ点の電位に近い
電圧が増幅器７の出力に生じる。又車両が停止し
たときにはスイツチ２がオフし、スイツチ１４が
オンするので操舵角センターに相当するａ点の電
位が増幅器７の出力に常に発生し、この場合には
ハンドルの変化に関係なく当該出力は不変であ
る。

上記作用の状態は第２図ａ，ｂ，ｃにより示さ
れ、ａは停止状態の図、ｂは低速状態の図、ｃは
高速状態の図である。図中、横軸は経過時間を示
し、縦方向に、スイツチ１５の状態図、増幅器２
２の状態図、スイツチ２の状態図、スイツチ１４
の状態図を図示している。

増幅器７の出力は、次段において、比較用増幅
器２７のプラス入力、比較用増幅器２８のマイナ
ス入力に夫々入力される。増幅器２７のマイナス
入力、増幅器２８のプラス入力には夫々抵抗２９
と３０，３１と３２によつて決定される設定電圧
V₁，V₂が印加される。増幅器２７はプラス入力
に入力される電圧が該設定電圧よりも大きくなつ
たときに高レベルの出力を出し、該設定電圧より
も小さいときに低レベルの出力を出すように作用
する。増幅器２８はマイナス入力に入力される電
圧が設定電圧よりも小さくなつたときに高レベル
の出力を出し、設定電圧よりも大きくなつたとき
に低レベルの出力を出すように作用する。

増幅器２７，２８の出力はダイオード３３，３
４を介して端子３５に出力される。

以上の回路を前記の回路に備えることにより以
下の作用を有することになる。夫々の設定電圧
V₁，V₂について、操舵角センターに相当する電
圧をV₀とするとV₁―V₀とV₂―V₀は極性が反対で
大きさは等しい。そこで、左方向のハンドルの切
れ角に対しポテンシヨメータ１の出力電圧が大き
くなり、右方向へのハンドルの切れ角に対しポテ
ンシヨメータ１の出力電圧が小さくなるように設
定しておけば、車両走行時において右左折する時
には、夫々のハンドル切れ角に対応するポテンシ
ヨメータ１の出力電圧を増幅器２７，２８の各入
力に入力せしめるため、設定電圧より大きく（又
は小さく）なることによつて増幅器２７，２８に
出力を生じさせることになる。夫々の出力は端子
３５に出、端子３５は高レベルとなる。右左折完
了後には、ハンドル切れ角は略零になり、これに
対応してポテンシヨメータ１の出力も操舵角セン
タの電圧に近づくため、増幅器２７，２８に入る
入力も設定電圧より小さくなり、これがため増幅
器の出力電圧は低レベルとなる。

然し乍ら、車両の走行が低速状態にあるとき
は、ハンドル切れ角を十分に生じさせてポテンシ
ヨメータ１の出力を発生させても、前記説明で明
らかなように、増幅器７の出力には操舵角センタ
ーの電圧に等しい減衰せしめられた電圧変化しか
生じないため、この変化は一般に増幅器２７，２
８の設定電圧で定められる範囲（V₂＜Ｖ＜V₁）
での変化であるから端子３５に該電圧変化に対応
する状態変化が生じることはない。

以上の作用によつて、ポテンシヨメータ１の出
力変化に基づいて車両のコーナリング状態を確実
に検出することができる。そして、低速時に生じ
るハンドルの動き等によつて生じるポテンシヨメ
ータ１の出力の変動が車両のコーナリング状態で
あると判断され検出されることはあり得ない。

次に上記車両のハンドル切れ角検出回路Ａを利
用した自動ウインカーキヤンセル装置を第４図の
左折時の進路状態図に基づき、第３図，第５図に
従つて説明する。第３図は自動ウインカーキヤン
セル装置の回路図、第５図は第４図に示される状
態に対応させて車速、ポテンシヨメータの出力、
操舵方向を検出する回路の状態を示した図であ
る。

第４図において、ｆ点で左方へウインカーラン
プ３６を作動すべくウインカースイツチ３７をオ
ンすると、ウインカーランプ３６がリレー３８に
より点滅する。端子３９はバツテリに接続される
端子であり、ソレノイド４０の他端はトランジス
タ４１のコレクタに接続される。このときのトラ
ンジスタ４１はオフ状態である。

右左折に対するポテンシヨメータ１の出力特性
を既述の通りとすれば、第５図のｂに示される如
くとなる。V₀は操舵角センターに相当する電圧
である。

次第に減速しながら左側に寄つていくためｇ―
ｈ間の間に車速は次第に小さくＢなり、ｈ点で停
止し、一定時間後発進し、その後通常の走行状態
Ｃ（第５図のａ中ではＤ）に移る。停止直前に、
例えばハンドルが動くと、切れ角に係るポテンシ
ヨメータ１の出力信号には大きな変動Ｅ（外乱）
が生じる。しかし、この時車速は低速状態である
ため増幅器７の出力は、前記設定電圧V₁，V₂で
定まる範囲（V₁―V₂）内で変動する減衰せしめ
られた状態Ｆで出力される。

発進後、左折しつつ車速を高める（第５図ａに
おけるＧの状態）が、このときにはハンドルは大
きく左方に切られた後元の位置に戻る。ポテンシ
ヨメータ１の出力はハンドルの切れ角に対応して
第５図ｂにてＨの如く変化する。ポテンシヨメー
タ１の出力電圧の変化は、車両が所定以上の一定
速度で走行しているため、増幅器７の出力は略々
そのままの状態Ｉにて発生することになる。

増幅器７の出力にＩの如き出力変化が生じた場
合には、出力が増幅器２７により設定される電圧
V₁を越えたとき(i)には、増幅器７の高レベル出
力によつてコンデンサ４２が充電される。その後
ハンドルの切れ角が旧位に復帰してくると増幅器
７の出力が小さくなつてくるから、電圧V₁より
も小さくなつたとき(j)に、増幅器２７の低レベル
出力によつてコンデンサ４２が放電し、トランジ
スタ４３をオンする。

トランジスタ４３がオンすると、抵抗４４を通
つてトランジスタ４１にベース電流が流れトラン
ジスタ４１がオンし、ソレノイド４０に電流が流
れてこれ４０が作動し、スイツチ３７を旧位に復
帰せしめる。斯くして、ウインカーランプ３７の
点滅作動を自動キヤンセルさせる。

以上より明らかなように、低速時におけるハン
ドルの動き等による外乱Ｅに対しては外乱の変動
が一般に、図中Ｆの如く設定された電圧V₁，V₂
の所定の範囲内にて生じるように回路的に構成さ
れるため、ウインカー装置の自動キヤンセルに係
る作動に影響を及ぼすことはない。

上記の作用説明は、左折における場合の説明で
あつたが、右折の場合も増幅器２８の機能等によ
つて同一の作用で自動ウインカーキヤンセル装置
は作動する。

以上のの説明で明らかなように本発明によれ
ば、ハンドル切れ角を表わす信号を出力するハン
ドル切れ角検出手段と積分回路との間に介設され
た第１スイツチ手段の単位時間当りの閉成時間を
車速が低い程短くなるように構成したので、方向
転換とは無関係なハンドルの動きによつて発生す
るノイズ成分を除去することができ、真に方向転
換を表わす信号のみを出力することができ、ま
た、ハンドル切れ角中心を表わす信号を出力する
ハンドル中心信号出力手段を備えるとともに、ハ
ンドル中心信号出力手段と積分回路との間に介設
された第２スイツチ手段の単位時間当りの閉成時
間を車速が低い程長くなるように構成したので、
特に方向転換とは無関係なハンドルの動きが生じ
やすい低車速時においてはハンドル中心信号を積
分回路へ出力するため、積分回路内にハンドル切
れ角中心を表わす信号を確実に保持することがで
きる車両のハンドル切れ角検出装置を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は車両
のハンドル切れ角検出装置の回路図、第２図は回
路の各要素の作動の状態図であつて、ａは停止時
の図、ｂは低速時の図、ｃは高速時の図、第３図
は自動ウインカーキヤンセル装置の回路図、第４
図は車両の進路を示した図、第５図は自動ウイン
カーキヤンセル装置の各要素の状態図を示し、ａ
は車速の図、ｂはポテンシヨメータの出力を示し
た図、ｃは増幅器７の出力の図である。 尚図面中、１はポテンシヨメータ、２，１４は
半導体スイツチ、６は積分回路、８は車速検出回
路、Ａはハンドル切れ角検出装置である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハンドル切れ角を検出しハンドル切れ角を表
   わす信号を出力するハンドル切れ角検出手段と、 ハンドル切れ角中心を表わす信号を出力するハ
   ンドル中心信号出力手段と、 前記ハンドル切れ角検出手段からの出力信号と
   前記ハンドル中心信号出力手段からの出力信号を
   入力する積分回路と、 前記ハンドル切れ角検出手段と前記積分回路と
   の間に設けられた第１スイツチ手段と、 前記ハンドル中心信号出力手段と前記積分回路
   との間に設けられた第２スイツチ手段と、 車速を検出し車速を表わす信号を出力する車速
   検出手段とを備えるとともに、 前記車速検出手段からの出力信号にもとづき前
   記第１スイツチ手段の単位時間当りの閉成時間を
   車速が低い程短くなるように構成するとともに、
   前記第２スイツチ手段の単位時間当りの閉成時間
   を車速が低い程長くなるように構成したことを特
   徴とする車両のハンドル切れ角検出装置。