JP2568901B2

JP2568901B2 - 回転体の原点位置判定装置

Info

Publication number: JP2568901B2
Application number: JP63194892A
Authority: JP
Inventors: 裕己柴田; 操一八木; 清和田; 計一田島; 一樹高橋; 信三横山; 明浩松本; 貴司栗田
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1988-08-04
Filing date: 1988-08-04
Publication date: 1997-01-08
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: JPH0245269A

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）
を生じせしめ、このインクリメンタル信号のカウントを
行って、操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
板を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装置による
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うち所
定時間以上継続して原点範囲の検出に貢献したサブゾー
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、前記所定時間以上
継続して原点範囲の検出に貢献した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。

また、上記分割したサブゾーンのうち所定距離以上走
行するあいだ継続して原点範囲の検出に貢献したサブゾ
ーンを原点位置と判定する原点位置判定手段を備え、前
記原点位置の判定結果を更新する際、前記所定距離以上
走行するあいだ継続して原点範囲の検出に貢献したサブ
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（回転体）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（スリットゾーン）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てお
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/DOWN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、このフォトインタラプタ４
（原点範囲検出手段）が検出する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50゜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７の一端およびインバータ８を介して３入
力オアゲート９の第１の入力端へ供与されるものとなっ
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その出力端
子5aおよび5bより送出し、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
する原点位置を基準として、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
操舵によりそのカウント値が、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ト値
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。この
UP/DOWNカウンタ６におけるカウント値により、回転円
板１の回転角度位置（回転方向を含む）、すなわち操舵
角（操舵方向を含む）を知ることができる。この実施例
では、フォトインタラプタ２および３とUP/DOWN切替回
路５とUP/DOWNカウンタ６とにより操舵角検出手段（回
転位置検出手段）が構成されている。

そして、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント値がデ
コーダ10へ与えられるものとなっており、デコーダ10は
供与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10の出力端子10a
しか示していないが、UP/DOWN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10aの出力レベルが
「１」となるものとなっている。

そして、デコーダ10の出力端子10aに生ずる出力端子
が、アンドゲート11の一端およびインバータ12を介して
Ｄフリップフロップ13の「Ｄ」入力として供与されるも
のとなっており、Ｄフリップフロップ13の「Ｑ」出力が
アンドゲート14および15の一端へ入力されるものとなっ
ている。そして、このアンドゲート14および15の他端へ
Ｄフリップフロップ16の「Ｑ」および「Ｑバー」出力が
与えられ、UP/DOWNカウンタ６を介して、そのカウント
値が正のとき「０」レベル，負のとき「１」レベルとな
る「Q_D」出力が、Ｄフリップフロップ16の「Ｄ」入力と
して与えられるものとなっている。そして、アンドゲー
ト14および15の出力が、エンコーダ17の第１の入力端17
aおよび第２の入力端17bに与えられるものとなってお
り、エンコーダ17の第３の入力端17cに、アンドゲート1
4および15の出力がオアゲート18を介しインバータ25を
経て入力されるものとなっている。

一方、アンドゲート７の他端には、基準クロック発生
器20の送出するクロック信号が与えられるものとなって
おり、アンドゲート７を通過して入力されるクロック信
号に基づくカウントアップ動作により、カウンタ21より
「１」レベルのオーバフロー信号（CARRY信号）が送出
され、この「１」レベルのCARRY信号がＤフリップフロ
ップ13および16の「CP」入力として供与されると共に、
Ｒ・Ｓフリップフロップ22へその「Ｓ」入力として与え
られるものとなっている。そして、Ｒ・Ｓフリップフロ
ップ22の「Ｑ」出力がアンドゲート11の他端へ与えら
れ、アンドゲート11を通過して入力される「１」レベル
の出力信号に促され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）23よりワンショット
信号が送出され、このワンショット信号がUP/DOWNカウ
ンタ６へそのロード信号として与えられるものとなって
いる。そして、UP/DOWNカウンタ６にこのロード信号が
入力されたとき、エンコーダ17の入力端子17aに「１」
レベルの信号が設定されていた場合、このときのエンコ
ーダ17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、UP/DOWNカウンタ６にロード信号が入力されたと
き、エンコーダ17の入力端子17bに「１」レベルの信号
が設定されていた場合、このときのエンコーダ17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おり、エンコーダ17
の入力端子17cに「１」レベルの信号が設定されていた
場合、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント値が±０に
セットされるものとなっている。

なお、ワンショット23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24が作動するものとな
っており、このワンショット24の送出するワンショット
信号によりＲ・Ｓフリップフロップ22がリセットされる
ものとなっている。また、３入力オアゲート９の第２お
よび第３の入力端に、UP/DOWN切替回路５の送出するア
ップ信号およびダウン信号が入力されるものとなってお
り、オアゲート９を通過して入力される「１」レベルの
信号に促されてワンショット25よりワンショット信号が
送出され、このワンショット信号がカウンタ21へそのリ
セット信号として与えら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。

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を
継続する時間の方が＋１および−１を継続する時間より
も遥かに長いものとなる。すなわち、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、
基準クロック発生器20の送出するクロック信号がアンド
ゲート７を通過しカウンタ21へ供与される。UP/DOWNカ
ウンタ６におけるカウント値が±０を維持した状態で所
定時間が経過すると、即ちUP/DOWN切替回路５からアッ
プ信号もダウン信号も送出されずに所定時間が経過する
と、その供与クロック信号に基づくカウントアップ動作
により、カウンタ21より「１」レベルのCARRY信号が送
出され、この「１」レベルのCARRY信号がＤフリップフ
ロップ13,16の「CP」入力およびＲ・Ｓフリップフロッ
プ22の「Ｓ」入力として与えられる。このとき、UP/DOW
Nカウンタ６におけるカウント値は±０を維持している
ので、デコーダ10の出力端子10aのレベルは「１」であ
り、したがってＤフリップフロップ13の「Ｑ」出力はそ
の「CP」入力が「１」レベルとなっても「０」レベルを
維持するものとなり、アンドゲート14および15の出力は
「０」レベル状態を維持し、エンコーダ17にはその入力
端子17cへ「１」レベルの信号が設定され続けることに
なる。すなわち、カウンタ21より送出される「１」レベ
ルのCARRY信号によりＲ・Ｓフリップフロップ22がセッ
トされると、その「１」レベルの「Ｑ」出力がアンドゲ
ート11を通過する。これにより、ワンショット23を介し
UP/DOWNカウンタ６へロード信号が与えられるようにな
り、このときのエンコーダ17の出力状態すなわちその入
力端子17cへの「１」レベル信号の設定状態に基づき、U
P/DOWNカウンタ６におけるカウント値は±０にセットさ
れるものとなる。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、このような動作に基づ
き、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント値は、直進操
舵位置において±０を維持し続けることになる。

すなわち、カウンタ21への入力クロック信号のオーバ
フローするまでのカウントアップ数を適当に定めてやる
ことにより、UP/DOWNカウンタ６においてそのカウント
値が＋１および−１を継続するような短い時間では、カ
ウンタ21におけるクロック信号のカウント動作を、UP/D
OWN切替回路５を介するアップ信号およびダウン信号に
基づきリセットするものとしている。

これに対し、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、直
進走行中、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント値は±
０を継続する時間が長くなる。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、直進走行中、UP/DOWNカウ
ンタ６におけるカウント値が＋１あるいは−１を継続す
る時間が長くなる。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/DOW
Nカウンタ６におけるカウント値が＋１あるいは−１を
継続する時間の方が、第１のサブゾーン内で±０を継続
する時間よりも遥かに長くなる。

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を継続する時間が長くなると、UP/DOWN
カウンタ６のカウント値が＋１であるときに、即ち３個
所のサブゾーンのうち第２のサブゾーンを検出している
時点で、カウンタ21より「１」レベルのCARRY信号が送
出されるものとなる。このとき、デコーダ10の出力端子
10aのレベルは「０」であり、したがってＤフリップフ
ロップ13の「Ｑ」出力は「１」レベルとなる。また、Ｄ
フリップフロップ16の「Ｑバー」出力は「１」レベルを
維持し、これによりアンドゲート15を介してエンコーダ
17の入力端子17bに「１」レベルの信号が設定されるも
のとなる。一方、カウンタ21より「１」レベルのCARRY
信号が送出されると、Ｒ・Ｓフリップフロップ22の
「Ｑ」出力が「１」レベルとなる。このＲ・Ｓフリップ
フロップ22の「１」レベルの「Ｑ」出力は、デコーダ10
の出力端子10aのレベルが「１」となったとき、即ちUP/
DOWNカウンタ６におけるカウント値がハンドル操舵に伴
い±０に戻された時点でアンドゲート11を通過し、この
アンドゲート11を通過する「１」レベルの「Ｑ」出力に
より、ワンショット23を介してUP/DOWNカウンタ６へロ
ード信号が与えられるものとなる。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17の出力状
態すなわちその入力端子17bへの「１」レベル信号の設
定状態に基づき、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。つま
り、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント値が第１のサ
ブゾーン内において−１、第２のサブゾーン内において
±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を継続する時間が長くなると、UP
/DOWNカウンタ６のカウント値が−１であるときに、即
ち３個所のサブゾーンのうち第３のサブゾーンを検出し
ている時点で、カウンタ21より「１」レベルのCARRY信
号が送出されるものとなる。このとき、デコーダ10の出
力端子10aのレベルは「０」であり、したがってＤフリ
ップフロップ13の「Ｑ」出力は「１」レベルとなる。ま
た、Ｄフリップフロップ16の「Ｑ」出力も「１」レベル
となり、これによりアンドゲート14を介してエンコーダ
17の入力端子17aに「１」レベルの信号が設定されるも
のとなる。一方、カウンタ21より「１」レベルのCARRY
信号が送出されると、Ｒ・Ｓフリップフロップ22の
「Ｑ」出力が「１」レベルとなる。このＲ・Ｓフリップ
フロップ22の「１」レベルの「Ｑ」出力は、UP/DOWNカ
ウンタ６におけるカウント値がハンドル操舵に伴い±０
に戻された時点でアンドゲート11を通過し、このアンド
ゲート11を通過する「１」レベルの「Ｑ」出力によりワ
ンショット23を介してUP/DOWNカウンタ６へロード信号
が与えられるものとなる。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17の出力状態すなわ
ちその入力端子17aへの「１」レベル信号の設定状態に
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。つまり、UP/D
OWNカウンタ６におけるカウント値が第１のサブゾーン
内において＋１、第３のサブゾーン内において±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に、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を継続する時間が長くな
るものとすると、UP/DOWNカウンタ６のカウント値が＋
２であるときに、即ち３個所のサブゾーンのうち第２の
サブゾーンを検出している時点で、カウンタ21より
「１」レベルのCARRY信号が送出されるものとなる。す
なわち、この「１」レベルのCARRY信号に基づきエンコ
ーダ17の入力端子17bに「１」レベルの信号が設定され
るものとなり、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント値
がハンドル操舵に伴い±０に戻された時点で、このとき
のエンコーダ17の出力状態すなわちその入力端子17bへ
の「１」レベル信号の設定状態に基づき、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。つまり、UP/DOWNカウンタ６におけ
るカウント値が第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。

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を継続する時間が長くなり、UP/DOWNカウンタ
６のカウント値が＋１であるときに、即ち３個所のサブ
ゾーンのうち第２のサブゾーンを検出している時点で、
カウンタ21より「１」レベルのCARRY信号が送出される
ものとなる。すなわち、この「１」レベルのCARRY信号
に基づきエンコーダ17の入力端子17bに継続して「１」
レベルの信号が設定されるものとなり、UP/DOWNカウン
タ６におけるカウント値がハンドル操舵に伴い±０に戻
された時点で、このときのエンコーダ17の出力状態すな
わちその入力端子17bへの「１」レベル信号の設定状態
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。つまり、UP
/DOWNカウンタ６におけるカウント値が第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においてそのカウン
ト値が±０を継続する時間が長くなって、UP/DOWNカウ
ンタ６のカウント値が±０であるときに、即ち３個所の
サブゾーンのうち第２のサブゾーンを検出している時点
でカウンタ21より「１」レベルのCARRY信号が送出され
るものとなり、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、本実施例においては、カウンタ21へアンドゲー
ト７を介し基準クロック発生器20の送出するクロック信
号を入力するものとして構成したが、基準クロック発生
器20の送出するクロック信号に代えて、走行距離に応じ
たパルス信号（距離信号）を入力するように構成しても
よい。すなわち、アンドゲート７を通過する距離信号に
基づきその走行距離が所定値以上となったとき、カウン
タ21より「１」レベルのCARRY信号を送出するものと
し、このCARRY信号に基づきUP/DOWNカウンタ６における
カウント値を補正するものとしてもよい。つまり、３個
所のサブゾーンのうち所定距離以上走行するあいだ継続
して原点範囲の検出に貢献したサブゾーンを原点位置と
判定し、UP/DOWNカウンタ６におけるカウント値の補正
を行うように構成してもよい。このように構成すること
によって、走行速度が速くなるほど素早い原点位置の判
定が可能となる。

なお、上述した実施例においては、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、上述した実施例においては、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、上述した実施例においては、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良く、こ
のように細かく分割した場合であっても、所定時間以上
継続して（あるいは所定距離以上走行するあいだ継続し
て）原点範囲の検出に貢献したサブゾーン方向へ隣接す
るサブゾーンを仮の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。

また、上述した実施例においては、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の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、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
てシ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。

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63−78530号（回転体の原点位置判定装置）が
あるが、この装置の場合、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積算時間を記憶させるべく多
数のメモリエリアを必要とする。これに対し、本実施例
の如き原点位置判定装置とすれば、上記積算時間を記憶
させる方法に比してそのメモリエリアを節約し、回路構
成の簡略化を図るとともにコストダウンを促進すること
が可能となる。

〔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
ンのうち所定時間以上継続して原点範囲の検出に貢献し
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、前記所
定時間以上継続して原点範囲の検出に貢献したサブゾー
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、また分割したサブゾーンのうち所定距
離以上走行するあいだ継続して原点範囲の検出に貢献し
たサブゾーンを原点位置と判定する原点位置判定手段を
備え、前記原点位置の判定結果を更新する際、前記所定
距離以上走行するあいだ継続して原点範囲の検出に貢献
した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せて回転
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、７……アンドゲート、９……
３入力オアゲート、10……デコーダ、13,16……Ｄフリ
ップフロップ、17……エンコーダ、20……基準クロック
発生器、21……カウンタ、22……Ｒ・Ｓフリップフロッ
プ、23,25……ワンショット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田島計一静岡県清水市北脇500番地株式会社小糸製作所静岡工場内 (72)発明者高橋一樹静岡県清水市北脇500番地株式会社小糸製作所静岡工場内 (72)発明者横山信三静岡県清水市北脇500番地株式会社小糸製作所静岡工場内 (72)発明者松本明浩静岡県清水市北脇500番地株式会社小糸製作所静岡工場内 (72)発明者栗田貴司静岡県清水市北脇500番地株式会社小糸製作所静岡工場内 (56)参考文献特開昭61−28811（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−158302（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【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
うち所定時間以上継続して原点範囲の検出に貢献したサ
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、前記所定時
間以上継続して原点範囲の検出に貢献したサブゾーン方
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。
【請求項２】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
うち所定距離以上走行するあいだ継続して原点範囲の検
出に貢献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、前記所定距離以上走行するあいだ継続して原点範囲
の検出に貢献した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。