JPH03246401A - 回転角度検出装置 - Google Patents
回転角度検出装置Info
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- JPH03246401A JPH03246401A JP4487890A JP4487890A JPH03246401A JP H03246401 A JPH03246401 A JP H03246401A JP 4487890 A JP4487890 A JP 4487890A JP 4487890 A JP4487890 A JP 4487890A JP H03246401 A JPH03246401 A JP H03246401A
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- Japan
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- steering wheel
- cam
- pulses
- rotation
- guide
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- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 4
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- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Steering Controls (AREA)
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。
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、車両のステアリング等の回転軸の回転量と方
向を検知することができる回転角度検出装置に関するも
のである。
向を検知することができる回転角度検出装置に関するも
のである。
従来の技術
従来、この種の回転角検出装置としてステアリングシャ
フトの回転を検出するものは、スリット板の両側に2&
Ilのフォトインタラプタを取り付け、スリットを通過
する光のオン・オフパターンを検知してステアリングシ
ャフトの回転角を検出し、且つ、2個のセンサーの位相
差によりステアリングホイールの右回転、左回転を識別
するようなものであった。
フトの回転を検出するものは、スリット板の両側に2&
Ilのフォトインタラプタを取り付け、スリットを通過
する光のオン・オフパターンを検知してステアリングシ
ャフトの回転角を検出し、且つ、2個のセンサーの位相
差によりステアリングホイールの右回転、左回転を識別
するようなものであった。
又、実開昭58−145506号公報の第2図に示すよ
うに、ハンドル直下の円環状箱体内に土偶と同様のスリ
ット板を設け、フォトインタラプタをセンサーとして配
置するようなものもあった。
うに、ハンドル直下の円環状箱体内に土偶と同様のスリ
ット板を設け、フォトインタラプタをセンサーとして配
置するようなものもあった。
さらにこれらのフォトインクラブタを1個追加して、ハ
ンドルの1回転に1パルス発生させ、ハンドルの中立位
置を検知するものもあった。
ンドルの1回転に1パルス発生させ、ハンドルの中立位
置を検知するものもあった。
発明が解決しようとする課題
ステアリングシャフトにフォトインタラプタ等のセンサ
ー素子を取りつける方式では組み付けの作業性が悪く、
また円環状箱体内に同様のセンサーを内蔵する方式は、
箱体が大きなものになりスペース効率が悪いという難点
があり、更に、フオトインタラプタとスリットの組合せ
による光学的検知方法は、埃や回転部の潤滑剤などによ
り光が遮断され誤検知が発生することを防ぐため、堅牢
な外装や潤滑剤の充填方法に留意する必要があった。
ー素子を取りつける方式では組み付けの作業性が悪く、
また円環状箱体内に同様のセンサーを内蔵する方式は、
箱体が大きなものになりスペース効率が悪いという難点
があり、更に、フオトインタラプタとスリットの組合せ
による光学的検知方法は、埃や回転部の潤滑剤などによ
り光が遮断され誤検知が発生することを防ぐため、堅牢
な外装や潤滑剤の充填方法に留意する必要があった。
又、ハンドルを回転させた状態で、イブニラシランキー
を切ったり、バッテリーをはずした時に、回転位置を記
憶する手段が無いため、次の作動時にハンドルの回転量
がわからなくなる。
を切ったり、バッテリーをはずした時に、回転位置を記
憶する手段が無いため、次の作動時にハンドルの回転量
がわからなくなる。
したがって、このような方式であれば、バッテリー交換
時、ハンドルを中立にして交換するか、又は学習回路的
な複雑なセンター判別回路が必要となるという課題を有
するものであった。
時、ハンドルを中立にして交換するか、又は学習回路的
な複雑なセンター判別回路が必要となるという課題を有
するものであった。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために、車両ハンドルにより回転さ
せられると共にスプリングを介し本体に取り付けられた
カムと、このカムの直下部に配置され、前記カムにより
回転させられるガイドに固定された実質的にリング状の
磁石体と、この磁石体に対向させられた1個ないし複数
個の磁気抵抗素子と、これらの磁気抵抗素子が検知した
磁界をパルス信号に変換する回路と、前記カムが1回転
する毎にl接点ずつ切換えるスイッチを設けたものであ
る。
せられると共にスプリングを介し本体に取り付けられた
カムと、このカムの直下部に配置され、前記カムにより
回転させられるガイドに固定された実質的にリング状の
磁石体と、この磁石体に対向させられた1個ないし複数
個の磁気抵抗素子と、これらの磁気抵抗素子が検知した
磁界をパルス信号に変換する回路と、前記カムが1回転
する毎にl接点ずつ切換えるスイッチを設けたものであ
る。
作用
本発明は上記のような構成により、ハンドル等と連動し
て回転するカムに係止した、磁石リングの回転移動に対
し、センサーとして配置した磁気抵抗素子が磁界の通過
を検知し電圧変動を生起させ、その電圧変動をパルスに
変換し、外部に設置されたマイコン等の制御装置に伝送
する。その制御装置は、回転量をパルスの回数で、又、
回転方向を2個のパルスの位相差によって検知するとと
もに、カムの回路によって、1回転に1接点ずつ切換え
るスイッチによって、1回転単位の回転量を読み取るも
のであるため、バッテリを外したり、イグニンシッンス
イッチをオフにしても、上記スイッチによってハンドル
が回転していても1回転単位の位置が確認できるもので
ある。
て回転するカムに係止した、磁石リングの回転移動に対
し、センサーとして配置した磁気抵抗素子が磁界の通過
を検知し電圧変動を生起させ、その電圧変動をパルスに
変換し、外部に設置されたマイコン等の制御装置に伝送
する。その制御装置は、回転量をパルスの回数で、又、
回転方向を2個のパルスの位相差によって検知するとと
もに、カムの回路によって、1回転に1接点ずつ切換え
るスイッチによって、1回転単位の回転量を読み取るも
のであるため、バッテリを外したり、イグニンシッンス
イッチをオフにしても、上記スイッチによってハンドル
が回転していても1回転単位の位置が確認できるもので
ある。
実施例
以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。
。
第1図、第2図において、1はハンドルの直下に配置さ
れイグニシシッンキーユニットなどに固定されるスイッ
チ本体である。2は揉作稈2aによって操作されるター
ンシグナル・ライトなどのスイッチユニット、3は操作
稈3aによって操作れれるワイパー・ウオッシヤなどの
スイッチユニットである。4はスプリング9によって上
方に加勢され、図示されないが上方に配置されたハンド
ルに、カムピン4a、4b、4cによって係合し、ハン
ドルの回転に呼応して回転するカムである。
れイグニシシッンキーユニットなどに固定されるスイッ
チ本体である。2は揉作稈2aによって操作されるター
ンシグナル・ライトなどのスイッチユニット、3は操作
稈3aによって操作れれるワイパー・ウオッシヤなどの
スイッチユニットである。4はスプリング9によって上
方に加勢され、図示されないが上方に配置されたハンド
ルに、カムピン4a、4b、4cによって係合し、ハン
ドルの回転に呼応して回転するカムである。
5はガイド6に係合ないし接着固定されるリング状の磁
石体であり、磁石体5の凸部7aをガイド6の凸部7b
により位置規制されている。ガイド6の下端部21は、
外周に広がるツバ状となっており、本体1に1個ないし
複数個設けられたつめ部22にガイドされ、上下方向の
動きを規制されながら、自在回転するようになっている
。さらにガイド6の上面凹部23には、カム4の下方突
起部24が嵌合係止され、カム4の回転と呼応するよう
になっている。又ハンドルに取り付けられる前にカム4
が脱着しないように、カム4に設けた抜は止め部12が
、本体ボス10に設けられたカム係止部11に係合する
ようになっている。8は2個の磁気抵抗素子によりなる
センサーユニットである。
石体であり、磁石体5の凸部7aをガイド6の凸部7b
により位置規制されている。ガイド6の下端部21は、
外周に広がるツバ状となっており、本体1に1個ないし
複数個設けられたつめ部22にガイドされ、上下方向の
動きを規制されながら、自在回転するようになっている
。さらにガイド6の上面凹部23には、カム4の下方突
起部24が嵌合係止され、カム4の回転と呼応するよう
になっている。又ハンドルに取り付けられる前にカム4
が脱着しないように、カム4に設けた抜は止め部12が
、本体ボス10に設けられたカム係止部11に係合する
ようになっている。8は2個の磁気抵抗素子によりなる
センサーユニットである。
ここで、センサーユニット8の磁気抵抗素子は磁石体5
とほぼ対向するように配置する必要があるが、カム4は
、ハンドルに取り付けられる時、自動車組み付は構成上
、上下方向で±2〜3III11程度の組み付は誤差が
あるため、カム4に磁石体5を取り付けると、センサー
ユニット8の磁気抵抗素子と、対向しなくなる恐れがあ
り、磁石体5の厚み方向の寸法を大きく取る必要が出来
、構成が大型になったり、コスト高となったりする。
とほぼ対向するように配置する必要があるが、カム4は
、ハンドルに取り付けられる時、自動車組み付は構成上
、上下方向で±2〜3III11程度の組み付は誤差が
あるため、カム4に磁石体5を取り付けると、センサー
ユニット8の磁気抵抗素子と、対向しなくなる恐れがあ
り、磁石体5の厚み方向の寸法を大きく取る必要が出来
、構成が大型になったり、コスト高となったりする。
そこで、磁石体5を保持するガイド6とカム4を分離さ
せ、ガイド6を本体のつめ部22で係止する構造にし、
磁石体5の上下方向の移動を規制し、つねにセンサーユ
ニット8の磁気抵抗素子と対向するようにした。又、カ
ム4の下方突起部24と、ガイド6の上面凹部23は、
カム4が取り付は誤差範囲(±2〜3sm)で上下して
も脱離せず確実に係合するような寸法関係になっている
。
せ、ガイド6を本体のつめ部22で係止する構造にし、
磁石体5の上下方向の移動を規制し、つねにセンサーユ
ニット8の磁気抵抗素子と対向するようにした。又、カ
ム4の下方突起部24と、ガイド6の上面凹部23は、
カム4が取り付は誤差範囲(±2〜3sm)で上下して
も脱離せず確実に係合するような寸法関係になっている
。
ここで前述した磁石体5とガイド6は、磁石体5をプラ
スチックマグネット等を利用することにより一体的に構
成しても良い。
スチックマグネット等を利用することにより一体的に構
成しても良い。
また、25はガイド6の上面に設けられた突起であり、
本体1に取り付けられた有接点型のスイ・ンチ27をハ
ンドル1回転に1接点ずつ切換えるためのものである。
本体1に取り付けられた有接点型のスイ・ンチ27をハ
ンドル1回転に1接点ずつ切換えるためのものである。
ここで、スイッチ27は、車両ハンドルの回転量が、左
右全回転置で4〜5回転であるため、4〜5接点のもの
を適宜利用すれば良い。
右全回転置で4〜5回転であるため、4〜5接点のもの
を適宜利用すれば良い。
第5図は磁石体5の詳細図であり、磁石ないし樹脂マグ
ネットなどで形成され、磁石体5は予めラジアル方向に
配向され、外周にN、S極が一定の数だけ着磁されてい
る。
ネットなどで形成され、磁石体5は予めラジアル方向に
配向され、外周にN、S極が一定の数だけ着磁されてい
る。
第6図において、16は磁気抵抗素子13とパルス発生
回路14(詳細回路構成は第8図に記載)からなるセン
サーであり、16aのセンサーも同様に磁気抵抗素子1
3aとパルス発生回路14aから構成されており、本実
施例ではNないしS極の着磁幅を“P”とすると、2個
の磁気抵抗素子13.13aのピッチは“P/4″とな
るよう構成されている。
回路14(詳細回路構成は第8図に記載)からなるセン
サーであり、16aのセンサーも同様に磁気抵抗素子1
3aとパルス発生回路14aから構成されており、本実
施例ではNないしS極の着磁幅を“P”とすると、2個
の磁気抵抗素子13.13aのピッチは“P/4″とな
るよう構成されている。
第8図は磁気抵抗素子13の構造とパルス発生回路の構
成を示したものである。磁気抵抗素子13は、電源■C
CよりT2に一定の電圧(例えば5V)を供給されてお
り、抵抗R1はR2に等しくなる様な点からT1を介し
て比較器19の負側に接続されている。またT3はアー
スされている。 17は磁気抵抗素子13がNないしS
極の通過による磁界の変動により電圧変化を生じた際、
比較器19で比較するための基準となる電圧を生じさせ
るための回路であり、抵抗R3とR4から構成されてお
り、抵抗R3は電源に、抵抗R4はアースに結続されて
いる。尚、VRIは設定値を微調する可変抵抗器であり
、比較器19の正側に接続されている。1日は比較器1
9でパルスを発生させる際、基準電圧近傍でのチャタリ
ング等による誤検知を防止するため第7図に示すようス
ライス電圧にヒステリシスを持たせるための抵抗R5と
R6より構成される回路であり、R7はプルアップ用の
抵抗である。
成を示したものである。磁気抵抗素子13は、電源■C
CよりT2に一定の電圧(例えば5V)を供給されてお
り、抵抗R1はR2に等しくなる様な点からT1を介し
て比較器19の負側に接続されている。またT3はアー
スされている。 17は磁気抵抗素子13がNないしS
極の通過による磁界の変動により電圧変化を生じた際、
比較器19で比較するための基準となる電圧を生じさせ
るための回路であり、抵抗R3とR4から構成されてお
り、抵抗R3は電源に、抵抗R4はアースに結続されて
いる。尚、VRIは設定値を微調する可変抵抗器であり
、比較器19の正側に接続されている。1日は比較器1
9でパルスを発生させる際、基準電圧近傍でのチャタリ
ング等による誤検知を防止するため第7図に示すようス
ライス電圧にヒステリシスを持たせるための抵抗R5と
R6より構成される回路であり、R7はプルアップ用の
抵抗である。
2OAは発生した一定パルスを、図示されていないマイ
コン等の制御装置に伝送する端子である。
コン等の制御装置に伝送する端子である。
以上の構成による本発明の一実施例の動作を以下に説明
する。
する。
例えば、図示されない車両のハンドルが反時計方向(第
6図AC方向)に回転させられた場合、ハンドルの回転
に呼応してカム4及びガイド6も反時計方向に回転し、
例えば、磁石体5の5iff極端5aが磁気抵抗素子1
3に近接したとき磁気抵抗素子13に作用する磁界は暫
時太き(なり、抵抗R1O値も暫時小さくなっていき磁
極の中心5cが通過する際最小となる。更に、5cが通
過後は抵抗は暫時大きくなりはじめ、磁極端5bが通過
する際最大となる。
6図AC方向)に回転させられた場合、ハンドルの回転
に呼応してカム4及びガイド6も反時計方向に回転し、
例えば、磁石体5の5iff極端5aが磁気抵抗素子1
3に近接したとき磁気抵抗素子13に作用する磁界は暫
時太き(なり、抵抗R1O値も暫時小さくなっていき磁
極の中心5cが通過する際最小となる。更に、5cが通
過後は抵抗は暫時大きくなりはじめ、磁極端5bが通過
する際最大となる。
以上の抵抗変化に呼応し、端子T1を介して比較器19
にかかる電圧は、第7図の出力波形の実線で表される変
化曲線のVFmin→■■ax→VFminに変化する
0次に隣合うN極が通過する際も同様の挙動を示す、さ
て抵抗R5とR6で構成される回路18は、パルスを発
生させるスライス電圧レベルにヒステリシスをもたせる
よう構成されているため、VFmin→■■aXの電圧
変化の際には、パルスは上部スライス電圧vSUで立ち
上がり、Vmax→VF■inに変化する際には下部ス
ライス電圧VSLで立ち上がる0以上のような挙動をく
りかえし出力2OAは第7図の出力パルスのようなパル
スを発生する。磁気抵抗素子13aも同様の挙動を示す
が、その電圧波形(点線で図示)と出力パルスは素子の
配置の寸法上P/4だけ磁気抵抗素子13と位相がずれ
ることとなる。
にかかる電圧は、第7図の出力波形の実線で表される変
化曲線のVFmin→■■ax→VFminに変化する
0次に隣合うN極が通過する際も同様の挙動を示す、さ
て抵抗R5とR6で構成される回路18は、パルスを発
生させるスライス電圧レベルにヒステリシスをもたせる
よう構成されているため、VFmin→■■aXの電圧
変化の際には、パルスは上部スライス電圧vSUで立ち
上がり、Vmax→VF■inに変化する際には下部ス
ライス電圧VSLで立ち上がる0以上のような挙動をく
りかえし出力2OAは第7図の出力パルスのようなパル
スを発生する。磁気抵抗素子13aも同様の挙動を示す
が、その電圧波形(点線で図示)と出力パルスは素子の
配置の寸法上P/4だけ磁気抵抗素子13と位相がずれ
ることとなる。
従ってセンサー16と16Aは、以上の挙動に従った各
々のパルス信号出力20Aと20Bを図示されないマイ
コン等の制御装置に転送することとなる。
々のパルス信号出力20Aと20Bを図示されないマイ
コン等の制御装置に転送することとなる。
逆に、ハンドルが時計方向に回転したときはセンサー1
6と16aのパルス発生のタイミングは逆転し、図示さ
れないマイコン等の制御装置に転送する。
6と16aのパルス発生のタイミングは逆転し、図示さ
れないマイコン等の制御装置に転送する。
制?il装置では、パルスの数からハンドルの回転量を
、又、センサー16と16aのパルスの発生のタイミン
グから回転方向を演算・検出することができる。
、又、センサー16と16aのパルスの発生のタイミン
グから回転方向を演算・検出することができる。
又、ハンドルが一回転した時は、ガイド6の突起25が
本体に取り付けたスイッチ27を1接点分切換えを行い
、ハンドルの何回軽口のセンターであるかを検出するも
のである。
本体に取り付けたスイッチ27を1接点分切換えを行い
、ハンドルの何回軽口のセンターであるかを検出するも
のである。
ここで図示していないが、スイッチ27は、本実施例の
ような突起26に呼応して回転する。ロータリスイッチ
式の他に、突起26により、ブツシュされスイッチ内部
でロータリ運動する、ブツシュロータリー式や、スライ
・ド弐等の内でハンドルの全回転量に対応する接点数を
有する有接点形スイッチを適宜選択して用いれば良いも
のである。
ような突起26に呼応して回転する。ロータリスイッチ
式の他に、突起26により、ブツシュされスイッチ内部
でロータリ運動する、ブツシュロータリー式や、スライ
・ド弐等の内でハンドルの全回転量に対応する接点数を
有する有接点形スイッチを適宜選択して用いれば良いも
のである。
発明の効果
以上に述べてきたように、本発明によれば、極めて部品
な構造と回路により、埃や潤滑剤による誤検知を配慮す
る必要のない回転角検出装置を供することができるとと
もに、ハンドル1回転毎に接点を切換える有接点形スイ
ッチを設けたので、ハンドルの回転途中で、イグニッシ
ョンキーをオフしたり、バッテリーをはずすなどの行為
を行っても、復旧させれば有接点スイッチ位置でハンド
ルの回転量を認識できるので、1回転単位での誤検知を
防止することができるものである。
な構造と回路により、埃や潤滑剤による誤検知を配慮す
る必要のない回転角検出装置を供することができるとと
もに、ハンドル1回転毎に接点を切換える有接点形スイ
ッチを設けたので、ハンドルの回転途中で、イグニッシ
ョンキーをオフしたり、バッテリーをはずすなどの行為
を行っても、復旧させれば有接点スイッチ位置でハンド
ルの回転量を認識できるので、1回転単位での誤検知を
防止することができるものである。
第1図は本発明の一実施例の斜視図、第2図はその分解
斜視図、第3図、第4図は本発明の一実施例の要部断面
図、第5図は要部である磁石リン8図はセンサーの回路
図である。 1・・・・・・本体、4・・・・・・カム、5・・・・
・・磁石リング、6・・・・・・ガイド、8・・・・・
・センサーユニット、13.13a・・・・・・磁気抵
抗素子、27・・・・・・有接点形スイッチ。
斜視図、第3図、第4図は本発明の一実施例の要部断面
図、第5図は要部である磁石リン8図はセンサーの回路
図である。 1・・・・・・本体、4・・・・・・カム、5・・・・
・・磁石リング、6・・・・・・ガイド、8・・・・・
・センサーユニット、13.13a・・・・・・磁気抵
抗素子、27・・・・・・有接点形スイッチ。
Claims (1)
- ハンドルにより回転させられる共にスプリングを介し本
体に取り付けられたカムと、このカムの直下部に、配置
され前記カムにより回転させられるガイドに固定された
実質的にリング上の磁石の磁石体と、この磁石体に対向
させられた1個ないし複数個の磁気抵抗素子と、これら
の磁気抵抗素子が検知した磁界をパルス信号に変換する
回路と、前記カムが1回転する毎に1接点ずつ切換える
スイッチを取り付けてなる回転角度検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4487890A JPH03246401A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 回転角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4487890A JPH03246401A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 回転角度検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03246401A true JPH03246401A (ja) | 1991-11-01 |
Family
ID=12703750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4487890A Pending JPH03246401A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 回転角度検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03246401A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05203402A (ja) * | 1992-01-23 | 1993-08-10 | Mitsubishi Electric Corp | 回転変位検出装置 |
KR100396810B1 (ko) * | 2000-09-14 | 2003-09-02 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 자기검출장치 |
WO2011069464A1 (zh) * | 2009-12-11 | 2011-06-16 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 方向盘转角传感器装置以及汽车电子稳定*** |
-
1990
- 1990-02-26 JP JP4487890A patent/JPH03246401A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05203402A (ja) * | 1992-01-23 | 1993-08-10 | Mitsubishi Electric Corp | 回転変位検出装置 |
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