JPH01250714A - 回転体の原点位置判定装置 - 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〕 本発明は、車輌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（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
置にフォトインクラブタを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（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のフォトインクラブタに対する通過により原点信
号を得るようになして３ビツト構成とし、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
板に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、車輌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、車輌の整備状況や車輌への乗員状況
の如何に拘わらず、車輌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、重み付は移動平均演算
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各々の原
点範囲の検出に貢献した時間を積算し、この積算時間が
所定時間内において最大となる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、前記積算時間が所定時間内
において最大となる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ｌ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クラブタ２および
３が隣接して配置されおり、このフォトインタラプタ２
および３に、回転円板ｌの回転に伴うスリット１ａの通
過によって、第３図（ａｌ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。すなわら
、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。フォトインクラブタ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ｌ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、フォトインクラブタ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ｒｌＪ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、フォトインクラブタ３に
発生する電気信号は「０」レベル状態にある。そして、
このフォトインクラブタ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クラブタ
４で検出するものとしている。すなわち、スリットｌｂ
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り−ストケースとして５４°
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、車輌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ｒｌＪレベル
の原点範囲検出信号が、第１図において、その端子１０
１を介して、３人力アンドゲート１４．アンドゲート３
９．デコーダ４４のｒＡＪ入力端およびインバータ４１
を介してアンドゲート４０に人力されるものとなってい
る。ここで、フォトインクラブタ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、スリン１−１ｂ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
ンｌ−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送出す
るようになっており、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６は、入
力されるアン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におけるカラント
値を基本的に雰と定めており、ハンドルの右湿舵により
そのカウント値が、フォトインクラブタ２の出力の立ち
下がりエツ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
インクラブタ２の出力の立ち上がりエツジ毎に順次ダウ
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、０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。そ
して、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値が
、デコーダ７およびディジタルコンパレータ８〜１０に
入力されるものとなっており、デコーダ７は入力される
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「Ｏ」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７の出力端子７ａＬ、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７ａの出力レベルが「１
」となるものとなっている。

コンパレータ８〜１０には所定の比較基準値が各々設定
されており、ここでその比較基準値とｕＰ／ＤＯＷＮカ
ウンタ６を介して入力されるカウント値とが比較される
ものとなっている。すなわち、コンパレータ８には、Ｕ
Ｐ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値にして＋１
が右１ビツト基準値として設定されており、コンパレー
タ１ｏには、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウン
ト値にして−１が左１ビツト基準値として設定されてい
る。コンパレータ９には、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６に
おけるカウント値にして±Ｏがセンタ基準値として設定
されており、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６を介して入力さ
れるカウント値が＋０のとき、コンパレータ９における
出力レベルがｒｌＪとなるものとなっている。また、Ｕ
Ｐ／ＤＯＷＮカウンタ６を介して入力されるカウント値
が＋１以上（≧１）のとき、コンパレータ８における出
力レベルが「１」となり、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６を
介して入力されるカウント値が一１以下（≦１）のとき
、コンパレータｌＯにおける出力レベルが「１」となる
ものとなっている。そして、コンパレータ８〜ｌＯの送
出するｒｌＪレベルの信号が、アンドゲート１１〜１３
の一端に入力されるものとなっており、アンドゲート１
１〜１３の他端には、アンドゲート１４の出力が入力さ
れるものとなっている。アンドゲート１４の第１の入力
端には、前述した通り、第２図に示したフォトインクラ
ブタ４を介して原点範囲検出信号が入力されるものとな
っているが、第２の入力端には基準クロック発生器１５
の送出するクロック信号が入力されるものとなっており
、第３の入力端には車速検出回路１６を介してその処理
信号が入力されるものとなっている。車速検出回路１６
は、抵抗Ｒ１〜Ｒ８、コンデンサＣ１，Ｃ２、ダイオー
ドＤ１、トランジスタＱｌ、Ｑ２およびコンパレータＣ
Ｐにより構成されており、端子１０２を介して入力され
る車速信号に基づき、車速か生じた場合、アントゲ−）
１４へのコンパレータＣＰの出力が「１」レベルとなる
ものとなっている。すなわち、車輌の停車中においては
、コンパレータＣＰの出力が「０」レベルとなるものと
なっている。

一方、アンドゲート１１〜１３の出力は、カウンタ１７
〜１９に入力されるようになっており、各カウンタにお
けるカウント値は、ワンショットマルチバイブレーク（
以下、単にワンショットと呼ぶ）２０の送出するワンシ
ョット信号の立ち下がりエツジ毎にラッチ回路２１〜２
３に取り込まれるようになっている。そして、ランチ回
路２１゜２２および２３に取り込まれたカウント値が、
ディジタルコンパレータ２４〜２６の所定の入力端に人
力されるようになっている。すなわち、ラッチ回路２１
．２２および２３に取り込まれるカウント値をそれぞれ
α１βおよびγとすると、ラッチ回路２１の送出するカ
ウント値αがコンパレータ２４および２６の非反転入力
端に、ラッチ回路２２の送出するカウント値βがコンパ
レータ２４の反転入力端およびコンパレータ２５の非反
転入力端に入力されるようになっており、ラッチ回路２
３の送出するカウント値Ｔがコンパレータ２５および２
６の反転入力端に入力されるようになっている。そして
、コンパレータ２４〜２６の出力がデコーダ２７の入力
端子２７ａ〜２７ｃに入力されるようになっており、デ
コーダ２７は入力端子２７ａ〜２７ｃに入力される信号
の組み合わせに基づいて出力端子２７ｄ〜２７ｉの内の
所定の端子を選択し、その端子の出力レベルを「１」と
するようになっている。デコーダ２７の真理値表を表１
および表２に分けて示す。

すなわちランチ回路２１．２２および２３に取り込まれ
るカウント値α、βおよびＴの大小関係によって、「１
」レベルとなる出力端子の選択位置が表２に示すように
決定されるようになっており、出力端子２７ｄ〜２７ｉ
より送出される信号がナントゲート２８〜３３の一端に
人力されるようになっている。そして、ナントゲート２
８およ表１ 表２ ２９の他端にアンドゲート１３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３０および３３
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３１および３２の他端にアンドゲート１
１の出力が分岐されて入力されるようになっている。そ
して、ナントゲート２８および２９の出力がナントゲー
ト４７に、ナントゲート３０および３３の出力がナント
ゲート４８に、ナントゲート３１および３２の出力がナ
ントゲート４９に入力されるものとなっており、ナント
ゲート４７および４９の出力がアンドゲート３４および
３５の一端ならびにオアゲート５１および５０の一端へ
入力されるものとなっている。

アンドゲート３４および３５の他端には、デコーダ７を
介してその出力端子７ａに生ずる「１」レベルの信号が
入力されるものとなっており、アンドゲート３４および
３５の出力が４人力オアゲート６０の第１および第２の
入力端へ入力されるものとなっている。そして、ナント
ゲート４８の出力がオアゲート６１を介してＵＰ／ＤＯ
ＷＮカウンタ６に入力されるものとなっており、このオ
アゲート６１を通過するｒｌＪレベルの信号により、Ｕ
Ｐ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値がリセット
され±０に戻されるものとなっている。

また、ワンショット２０の送出するワンショット信号に
基づきワンショット３６が作動するものとなっており、
このワンショット３６の送出するワンショット信号がカ
ウンタ１７〜１９におけるカウント値を零に戻すリセッ
ト信号となる。また、ワンショット２０はリングカウン
タ３７の送出するオーバフロー信号（ＣＡＲＲＹ信号）
に基づき作動するものとなっており、ラッチ回路２１〜
２３へのワンショット信号を所定時間々隔毎に繰り返し
て送出せしめる。なお、カウンタ３７には、車速検出回
路１６においてそのコンパレータＣＰの比較出力がｒｌ
Ｊレベルである間、基準クロック発生器１５の送出する
クロック信号が、アンドゲート３８を介して入力される
ものとなっている。

一方、アンドゲート３９および４０の他端には、コンパ
レータ４２の送出する比較出力が入力されるものとなっ
ており、コンパレータ４２は、端子１０３に電源投入と
同時に所定電圧が印加されることにより、その比較出力
を即座にｒｌＪレベルとなし、コンデンサＣ３への充電
々位の上昇に基づき、所定時間遅れてその比較出力を「
０」レベルへ戻すものとして構成されている。そして、
アンドゲート３９の出力がオアゲート６１の他端に入力
されるものとなっており、アンドゲート４０の出力がフ
リップフロップ４３のセット端子に入力され、フリップ
フロップ４３のＱ出力がデコーダ４４のｒＢＪ入力端へ
入力されるものとなっている。デコーダ４４のｒＣＪお
よび「Ｄ」入力端にはＵＰ／ＤＯＷＮ切替回路５を介し
てダウン信号およびアップ信号が入力されるものとなっ
ており、デコーダ４４は、その入力端ｒＤＪ　、ｒＣＪ
　、ｒＢＪ　。

ｒＡＪに、ｒＯＪ　、ｒｌＪ　、ｒｌＪ　、ｒｌＪの信
号が入力されたとき、その出力端子４４ａのレベルを「
１」となし、ｒｌＪ、ｒＯＪ、ｒｌＪ、ｒｌＪの信号が
入力されたとき、その出力端子４４ｂのレベルを「１」
となすものとなっている。そして、デコーダ４４の出力
端子４４ａおよび４４ｂより送出される「１」レベルの
信号が、オアゲート６０の第３および第４の入力端なら
びにオアゲート５１および５０の他端へ人力されるもの
となっており、オアゲート６０をｒｌＪレベルの信号が
通過することによってワンショット５２が作動し、この
ワンショット５２の送出するワンショット信号がＵＰ／
ＤＯＷＮカウンタ６に対しそのロード信号として入力さ
れるものとなっている。そして、このロード信号が入力
されたとき、オアゲート５１を通過してｒｌＪレベルの
信号がエンコーダ４６に入力されていた場合、このエン
コーダ４６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、ロード信号が入力されたとき、オアゲート５０を
通過してｒｌＪレベルの信号がエンコーダ４６人力され
ていた場合、このエンコーダ４６の出力状態に基づき、
叶／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。なお、ワンショット５２
の送出するワンショッＩ・信号の立ち下がりエツジでワ
ンショット５３が作動するものとなっており、このワン
ショット５３の送出するワンショット信号によりフリッ
プフロップ４３およびラッチ回路２１〜２３におけるラ
ッチデータがリセットさ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。す
なわち、今、自動車が直進走行を行っており、回転円板
ｌ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
ｌＯ１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、１１’／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカ
ウント値は＋０となっている期間が長くなる。すなわち
、ＩＩＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値は、
デコーダ７に入力されると同時にコンパレータ８〜ｌＯ
にも入力され、このコンパレータ８〜ｌＯにおいて各基
準値と比較される。ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６における
カウント値が＋１以上のときは、コンパレータ８がｒｌ
Ｊレベルの信号を送出し、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６に
おけるカウント値が一１以下のときは、コンパレータｌ
Ｏが「１」レベルの信号を送出する。

また、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値が
＋０のときはコンパレータ９がｒｌＪレベルの信号を送
出する。そして、コンパレータ８〜ＩＯの送出するｒｌ
Ｊレベルの信号に基づき、端子１０１を介してｒｌＪレ
ベルの原点範囲検出信号が入力されている間、アンドゲ
ート１４を通過する基準クロック発生器１５からのクロ
ック信号が、アンドゲート１１〜１３を通過してカウン
タ１７〜１９に入力される。すなわち、ＵＰ／ＤＯＷＮ
カウンタ６におけるカウント値が＋１以上のときはカウ
ンタ１７におけるカウント値が積算されてアップし、Ｕ
Ｐ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値が一１以下
のときはカウンタ１９におけるカウント値が積算されて
アップする。また、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６における
カウント値が＋０のときはカウンタ１８におけるカウン
ト値が積算されてアップする。そして、各カウンタにお
けるカウント値は、ワンショット２０の送出するワンシ
ョット信号の立ち下がリエッジにより、ランチ回路２１
〜２３に取す込まれるようになる。一方、そのカウント
値が取り込まれた後のカウンタ１７〜１９は、ワンショ
ット３６の送出するワンショット信号によりリセットさ
れ、そのカウント値が零に戻され、次に入力されるクロ
ック信号のカウントに備える。つまり、カウンタ１７〜
１９は、カウンタ３７の送出するＣＡＲＲＹ信号の出力
周期により定まる所定時間（本実施例においては、この
時間を１分としている）内に入力されるクロック信号の
カウントを行い、ランチ回路２１〜２３には、この所定
時間内においてカウンタ１７〜１９にてカウントされた
カウント値が保持されるものとなる。

而して、ランチ回路２１．２２および２３に取り込まれ
たカウント値（α、βおよびＴ）がコンパレータ２４〜
２６を用いて比較されるようになる。この場合、ＵＰ／
ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値は＋０となって
いる期間が長いので、ランチ回路２１〜２３のうちラン
チ回路２２の保持するカウント値βが最大となり、デコ
ーダ２７はこのラッチ回路２１．２２および２３におけ
るカウント値の大小関係によって、その出力端子２７ｆ
あるいは２７ｉより「１」レベルの信号を送出するよう
になる。このような状態において、アンドゲート１２が
基準クロ７り発生器１５の送出するクロック信号を通せ
ば、ナントゲート３０および３３の他端が「１」レベル
となり、ナントゲート４８の出力レベルがｒｌＪとなっ
てＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６にオアゲー）６１を介して
リセット信号が入力され、そのカウント値が＋０となる
。つまり、所定時間内において最大のカウントを行うカ
ウンタ１８にアンドゲート１２を介してクロック信号が
入力される時点で、ＩＩＰ／ＤＯＷＮカウンタ６がリセ
ットされるようになる。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、これによ
りＩＩＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値は＋
０を維持し続けることになる。

上述の動作は、自動車の直進走行時に、回転円板１が真
の直進操舵位置においてその設計上理想とする原点位置
に部位するものとして説明したが、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１．第３図に示したＺｌ（ｄ）点から２２（
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０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
ウント値が＋０を維持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を維持する期間が長くなるようになる。

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０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／ＤＯＷＮカウンタ６に
おけるカウント値が＋１あるいは−１となる積算時間が
長くなるようになる。

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となる積算時間が長くなると、ラン
チ回路２１〜２３のうちラッチ回路２１の保持するカウ
ント値αが最大となり、デコーダ２７の出力端子２７ｇ
および２７ｈより「１」レベルの信号が送出されるよう
になる。そして、アンドゲート１１をクロック信号が通
過した時点で、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、ナントゲート３１およ
び３２の他端がｒｌＪレベルとなり、ナントゲート４９
の出力レベルが「１」となって、この「ｌ」レベルの出
力がオアゲート５０を介してエンコーダ４６に設定され
、デコーダ７の出力端子７ａのレベルが「１」となる時
点で、即ちＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント
値が＋０となる時点で、アンドゲート３５をナントゲー
ト４９の「１」レベルの出力が通過し、この「１」レベ
ルの出力がオアゲート６０を１ｌｔｌ過することによる
ワンショット５２の作動により、ＵＰ／ＤＯＷＮカウン
タ６にロード信号が入力されるようになる。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４
６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＋０から−１へと設定変更されるよう
になる。すなわち、ｔｌＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけ
るカウント値が第１のサブゾーンで−１、第２のサブゾ
ーンで＋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となる積算時間が長くなる
と、ランチ回路２１〜２３のうちランチ回路２３の保持
するカウント値Ｔが最大となり、デコーダ２７の出力端
子２７ｄおよび２７ｅより「ｌ」レベルの信号が送出さ
れるようになる。そして、アンドゲート１３をクロック
信号が通過した時点で、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、ナントゲート
２８および２９の他端がｒｌＪレベルとなり、ナントゲ
ート４７の出力レベルが「１」となって、この「１」レ
ベルの出力がオアゲート５１を介してエンコーダ４６に
設定され、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント
値が＋０となる時点で、アンドゲート３４をナントゲー
ト４７のｒｌＪレベルの出力が通過し、このｒＮレベル
の出力がオアゲート６０を通過することによるワンショ
ット５２の作動により、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６にロ
ード信号が入力されるようになる。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４６の出力
状態に基づき、ＵＰ／ＤＯＷＮカウン、り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
。すなわち、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウン
ト値が第１のサブゾーンで＋１、第３のサブゾーンで±
Ｏ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
面上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
ンクツションおいた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となる積算時間が長くなるものとする
と、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値が＋
１以上であるとするコンパレータ８での比較結果に基づ
き、ラッチ回路２１〜２３のうちランチ回路２１にて保
持されるカウント値αが最大となり、ナントゲート４９
の出力が「１」レベルとなる。そして、このナントゲー
ト４９を通過する「１」レベルの信号に基づき、ＵＰ／
口０轄カウンタ６におけるカウント値が±Ｏとなる時点
で、そのカウント値が−ｌへ設定変更されるようになる
。これにより、ＩＪＰ／ＤＯＷＮカウンタ６の値は、第
３のサブゾーンで一１１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、ｒｌＪ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となる積算時間が長くなり、コンパレ
ータ８での比較結果に基づき、再びラッチ回路２１にて
保持されるカウント値αが最大となって、再度ナントゲ
ート４９の出力が「１」レベルとなる。そして、このナ
ントゲート４９を通過するｒｌＪレベルの信号に基づき
、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値が＋０
となる時点で、そのカウント値が−１へ設定変更される
ようになる。これにより、叶／ＤＯＷＮカウンタ６の値
は、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となる積算時間が
長くなって、ランチ回路２２にて保持されるカウント値
βが最大となり、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
のザブゾーンから第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ツション
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、車輌の停車中にあっては、車速検出回路１６にお
けるコンパレークＣＰの出力が「０」レベルとなるので
、基準クロンク発生器１５からのクロック信号がアンド
ゲート１４を通過し得す、原点位置においてその第１〜
第３のサブゾーンの原点範囲の検出に貢献する時間は、
カウンタ１７〜１９において積算されない。

また、この装置への電源の投入直後においては、コンパ
レータ４２の送出する比較出力が所定時間継続して「１
」レベルとなるので、端子１０１を介してｒｌＪレベル
の原点範囲検出信号が入力されている場合に電源が投入
されると、コンパレータ４２の送出する「１」レベルの
比較出力がアンドゲート３９を通過し、オアゲート６１
を介してＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値
を強制的に＋０となし、これにより電源投入直後に検出
されていたサブゾーンが、初期の原点位置として設定さ
れるようになる。

また、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ない場合に電源が投入されると、イ
ンバータ４１を介して「１」レベルの信号がアンドゲー
ト４０に入力され、このアントゲ−）４０を通過するコ
ンパレータ４２の比較出力によって、フリップフロップ
４３がセント状態となる。これにより、デコーダ４４の
ｒＢＪ入力端へフリップフロップ４３のｒｌＪレヘレベ
Ｑ出力が設定されるようになる。そして、その後のハン
ドル操舵により、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るようになると、この「１」
レベルの原点範囲検出信号がデコーダ４４の「Ａ」入力
端に設定されるようになる。今、右操舵に伴う回転円板
ｌの右回転により「１」レベルの原点範囲検出信号が発
生したものとすると、この右操舵に伴うＵＰ／ＤＯＷＮ
切替回路５からの「１」レベルの了ツブ（言分のデコー
ダ４４のｒＤＪ入力端への設定により、この時点でデコ
ーダ４４の出力端子４４ｂのレベルが「１」レベルとな
り、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６におけるカウント値が−
１に設定され、三つのサブゾーンのうち第３のサブゾー
ンが初期の原点位置として設定される。また、左操舵に
伴う回転円板ｌの左回転により「１」レベルの原点範囲
検出信号が発生したものとすると、この左操舵に伴う［
ＩＰ／ＤＯＷＮ切替回路５からの１１」レベルのダウン
信号のデコーダ４４のｒＣＪ入力端への設定により、こ
の時点でデコーダ４４の出力端子４４ａのレベルが「１
」レベルとなり、［ＩＰ／ＤＯＷＮカウンタ６における
カウント値が＋１に設定され、三つのサブゾーンのうち
第２のサブゾーンが初期の原点位置として設定される。

なお、本実施例においては、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、本実施例においては、スリット１ｂの角度幅α
を支リットｌａ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、本実施例においては、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、原点範囲の検出に貢献
した積算時間が所定時間内において最大となるサブゾー
ン方向に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、ｌ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。

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６０−２９８０１８号（回転体のセンタ位置判定
方法）があるが、この方法の場合、原点位置検出用のス
リットの角度幅が狭いため、本実施例の目的を達し得な
い。

また、本実施例においては、車輌における操舵中立位置
の判定を例にとって説明したが、車輌のみに限定される
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止ができ、
その利用価値は極めて高い。また、上記実施例では、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ソフト的
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。

〔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一間、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
ンの各々の原点範囲の検出に貢献した時間を積算し、こ
の積算時間が所定時間内において最大となるサブゾーン
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、前記積算時間が所定
時間内において最大となる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隣接するサ
ブゾーンにシフトさせながら、ｌ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
体を車輌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、ｔｂ・・・ス
リット、２，３．４・・・フォトインクラブタ、５・・
・叶／ＤＯＷＮ切替回路、６・・・叶ＺＤＯＷＮ　カウ
ンタ、８〜１０・・・コンパレータ、１５・・・基準ク
ロック発生器、１７〜１９・・・カウンタ、２１〜２３
・・・ランチ回路、２４〜２６・・・コンパレータ、２
７・・・デコーダ、３７・・・リングカウンタ。 特許出願人　株式会社小糸製作所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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各々の原点範
   囲の検出に貢献した時間を積算し、この積算時間が所定
   時間内において最大となる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、前記積算時間が所定時間内において最
   大となる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。