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技術 回転角度検出装置及び回転角度検出装置における電力供給制御方法

出願人 株式会社東海理化電機製作所
発明者 中田武志稲垣修
出願日 2003年2月4日 (17年10ヶ月経過) 出願番号 2003-026923
公開日 2004年8月26日 (16年4ヶ月経過) 公開番号 2004-239669
状態 未査定
技術分野 感知要素の出力の伝達及び変換 光学的変換
主要キーワード 許容回転角度 算出角度 許容最高回転速度 スリット列 出力位相差 機能停止状態 間欠作動 間欠周期
関連する未来課題
重要な関連分野

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課題

電力消費量の低減を図ることができる回転角度検出装置及び回転角度検出装置における電力供給制御方法を提供する。

解決手段

角度検出部9は、第1〜第3光センサ6〜8を用いて構成されている。これら光センサ6〜8は回転板の回転に応じて2値信号を出力し、マイコン11は、これら2値信号からなる符号パターン変移に基づいて回転板の回転角度を算出する。また、マイコン11は、第1〜第3光センサ6〜8に対して個別に電力供給制御を行うようになっており、エンジン停止状態にあっては非通電状態となっている光センサ6〜8のみに対して電力供給を行う。また、マイコン11は、その非通電状態の光センサ6〜8が通電状態切り換わったことを条件として全ての光センサ6〜8に対して電力供給を行い、回転板の回転角度を再び算出する。

概要

背景

近年、自動車において、VSC(Vehicle Stability Control)システム(R)、ESP(Electronic Stability Program)システム(R)といった車両安定性制御システムや、電子制御サスペンションシステムなどを搭載する場合には、そのシステム制御のためにステアリング操舵角を検出する必要がある。このため、従来、こうした車両においては、操舵角を検出するための回転角度検出装置ステアリングコラム内に組み込むことが行われている。

概要

電力消費量の低減をることができる回転角度検出装置及び回転角度検出装置における電力供給制御方法を提供する。角度検出部9は、第1〜第3光センサ6〜8を用いて構成されている。これら光センサ6〜8は回転板の回転に応じて2値信号を出力し、マイコン11は、これら2値信号からなる符号パターン変移に基づいて回転板の回転角度を算出する。また、マイコン11は、第1〜第3光センサ6〜8に対して個別に電力供給制御を行うようになっており、エンジン停止状態にあっては非通電状態となっている光センサ6〜8のみに対して電力供給を行う。また、マイコン11は、その非通電状態の光センサ6〜8が通電状態切り換わったことを条件として全ての光センサ6〜8に対して電力供給を行い、回転板の回転角度を再び算出する。

目的

本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力消費量の低減を図ることができる回転角度検出装置及び回転角度検出装置における電力供給制御方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
3件

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請求項1

複数の検出素子からなり回転体の回転を検出する回転検出手段と、その回転検出手段からの検出信号に基づいて前記回転体の回転角度を算出する角度算出手段と、前記各検出素子に対して個別に電力供給制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする回転角度検出装置

請求項2

前記制御手段は、当該回転角度検出装置の非動作状態にあっては前記各検出素子のうちの一部のみに対して電力供給制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の回転角度検出装置。

請求項3

前記各検出素子は前記回転体の回転に伴って通電状態非通電状態とに順次切り換わって2値信号を出力し、前記角度算出手段はそれら2値信号の変移に基づいて該回転体の回転角度を算出し、当該回転角度検出装置の非動作状態において前記制御手段は、その非動作状態となった際に非通電状態となっている前記検出素子にのみ電力供給を行い、該非通電状態の検出素子が通電状態となったことを条件として全ての検出素子に対して電力供給を行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の回転角度検出装置。

請求項4

回転体の回転に伴って通電状態と非通電状態とに順次切り換わって2値信号を出力する複数の検出素子からなる回転検出手段と、その回転検出手段からの検出信号に基づいて前記回転体の回転角度を算出する角度算出手段と、前記各検出素子に対して個別に電力供給制御を行う制御手段とを備える回転角度検出装置であって、前記回転体の回転が検出されている場合には前記2値信号の変位に基づいて該回転体の回転角度を算出し、当該回転角度検出装置の非動作状態においてはその非動作状態となった際に非通電状態となっている前記検出素子にのみ電力供給を行い、該非通電状態の検出素子が通電状態となった際には前記回転体が回転されたと判断して全ての検出素子に電力供給を行って該回転体の回転角度を算出することを特徴とする回転角度検出装置における電力供給制御方法

技術分野

0001

本発明は、例えば車両においてステアリングホイール操舵角を検出する回転角度検出装置及び回転角度検出装置における電力供給制御方法に関するものである。

0002

近年、自動車において、VSC(Vehicle Stability Control)システム(R)、ESP(Electronic Stability Program)システム(R)といった車両安定性制御システムや、電子制御サスペンションシステムなどを搭載する場合には、そのシステム制御のためにステアリングの操舵角を検出する必要がある。このため、従来、こうした車両においては、操舵角を検出するための回転角度検出装置をステアリングコラム内に組み込むことが行われている。

0003

一般に、回転角度検出装置としては、絶対角検出方式の回転角度検出装置と相対角検出方式の回転角度検出装置とが知られている。
従来、例えば特許文献1に示されるように絶対角検出方式の回転角度検出装置では、3つの光センサと1つの磁気抵抗素子が用いられ、各光センサによって回転板の1回転中の角度を検出し、磁気抵抗素子からの出力電圧に基づいて回転板の回転数を検出するようになっている。詳しくは、回転板には周方向にそれぞれパターンの異なる3列スリット列が設けられ、それらスリット列と対応する位置に各光センサが配置されている。そして、それらスリット列のスリットの有無に基づいて各光センサは、合計3ビットのコードを出力するようになっている。このコードは、回転板の1回転中において重複しないようになっている。このため、回転角度検出装置は、該コードを認識することにより、回転板の回転角を絶対値で検出することができる。

0004

こうした絶対角検出方式の回転角度検出装置によれば、回転板の回転角を絶対値で検出することが可能であるため、機能停止中に回転板が回転されても、機能復帰時には該回転板の回転角度を検出することができる。しかし、こうした絶対角検出方式の回転角度検出装置では、角度検出のための素子数が多く必要であるとともに、回転板に設けるスリットのパターン設計が難しいといった不都合がある。

0005

一方、例えば特許文献2に示されるように相対角検出方式の回転角度検出装置では、3つの光センサが用いられ、各光センサによって回転板の回転角度を検出するとともに、フェールセーフが行われるようになっている。詳しくは、回転板には周方向に等間隔で複数のスリットが設けられ、回転板が回転されるとそれらスリットの有無に基づいて各光センサは交番2進符号を出力するようになっている。そして、回転角度検出装置は、基準となる角度データに各光センサからの交番2進符号の変移数を加減算することにより、回転板の回転角度を相対的に算出するようになっている。

0006

こうした相対角検出方式の回転角度検出装置によれば、最低で2つの光センサを用いれば回転板の回転角度を検出することができるとともに、回転板に設けるスリットのパターンも単純で済むため、該スリットのパターン設計も容易となる。

背景技術

0007

【特許文献1】
特開2002−98522号公報
【特許文献2】
特開2000−46536号公報

0008

ところで、相対角検出方式の回転角度検出装置においては、機能停止状態で回転板が回転されると、機能停止直前の回転板の回転角度と、機能復帰時における実際の回転板の回転角度とが相違してしまう。このため、たとえ車両がエンジン停止状態となっても、回転角度検出装置は回転板の回転角度を検出し続けなければならない。しかし、車両のエンジン停止状態において回転角度検出装置を連続的に動作させると、その電力消費によってバッテリ上がりが生じてしまうおそれがある。すなわち、回転角度検出装置に対して多量の暗電流が流れてしまい、これに起因してバッテリ上がりが生じてしまうおそれがある。そこで従来、エンジン停止状態においては回転角度検出装置の電力消費量を低減させるべく、回転角度検出装置を間欠的に動作させ、そのサンプリングされた算出角度に基づいて回転板の回転角度の誤検出を防止するようになっている。

0009

具体的には、前記特許文献2に示される相対角検出方式の回転角度検出装置では、回転検出手段を構成する3つの光センサの全てを間欠的に動作させ、そのサンプリングされた算出角度に基づいて回転板の回転角度の誤検出を防止している。そして、この回転角度検出装置の分解能は1.5゜に設定され、光センサからの出力位相差が1.5゜となっているため、回転角度検出装置が間欠的に動作される周期サンプリング周期)は、少なくとも回転板が1.5゜回転されるまでに必要な時間よりも短い時間間隔に設定されている必要がある。すなわち、例えば回転板の許容最高回転速度秒速2回転(=720゜/秒)の場合、約1ミリ秒以下のサンプリング周期が必要となる。

0010

ところが、近年では、車両の電子制御化や搭載電装品の増加等に伴い、暗電流の低減要求がよりシビアになっており、回転角度検出装置においてもエンジン停止時における電力消費量のさらなる低減が要求されている。

発明が解決しようとする課題

0011

本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力消費量の低減を図ることができる回転角度検出装置及び回転角度検出装置における電力供給制御方法を提供することにある。

0012

上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、複数の検出素子からなり回転体の回転を検出する回転検出手段と、その回転検出手段からの検出信号に基づいて前記回転体の回転角度を算出する角度算出手段と、前記各検出素子に対して個別に電力供給制御を行う制御手段とを備えることを要旨とする。

0013

請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の回転角度検出装置において、前記各検出素子は前記回転体の回転に伴って通電状態非通電状態とに順次切り換わって2値信号を出力し、前記角度算出手段はそれら2値信号の変移に基づいて該回転体の回転角度を算出し、当該回転角度検出装置の非動作状態において前記制御手段は、その非動作状態となった際に非通電状態となっている前記検出素子にのみ電力供給を行い、該非通電状態の検出素子が通電状態となったことを条件として全ての検出素子に対して電力供給を行うことを要旨とする。

0014

請求項3に記載の発明では、回転体の回転に伴って通電状態と非通電状態とに順次切り換わって2値信号を出力する複数の検出素子からなる回転検出手段と、その回転検出手段からの検出信号に基づいて前記回転体の回転角度を算出する角度算出手段と、前記各検出素子に対して個別に電力供給制御を行う制御手段とを備える回転角度検出装置であって、前記回転体の回転が検出されている場合には前記2値信号の変位に基づいて該回転体の回転角度を算出し、当該回転角度検出装置の非動作状態においてはその非動作状態となった際に非通電状態となっている前記検出素子にのみ電力供給を行い、該非通電状態の検出素子が通電状態となった際には前記回転体が回転されたと判断して全ての検出素子に電力供給を行って該回転体の回転角度を算出することを要旨とする。

0015

以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項1〜4に記載の発明によると、制御手段による個別の電力供給制御により、各検出素子は個別に動作状態と非動作状態とに切り換わる。このため、角度検出装置の非動作状態においては、各検出素子のうちの少なくとも1つを動作させ、その検出素子によって回転体の回転が検出された場合にのみ全ての検出素子を動作させて回転角の算出を行わせることが可能となる。よって、回転角度検出装置の非動作状態における電力消費量の低減を図ることが可能となる。

0016

請求項2〜4に記載の発明によると、回転角度検出装置の非動作状態においては、一部の検出素子にのみ電力供給が行われ、該非通電状態となっている検出素子のみが動作する。このため、全ての検出素子を動作させる場合に比べて、回転角度検出装置の非動作状態における電力消費量が低減する。

課題を解決するための手段

0017

請求項3,4に記載の発明によると、回転角度検出装置の非動作状態においては、その非動作時に非通電状態となっている検出素子にのみ電力供給が行われ、該非通電状態となっている検出素子のみが動作する。通常、回転角度検出装置の非動作状態においては回転体は回転されないため、非通電状態となっている検出素子のみを動作させても、該検出素子の電力消費量は、通電状態となっている検出素子を動作させた場合よりも少なくなる。

0018

以下、本発明の回転角度検出装置を車両におけるステアリングの操舵角を検出する操舵角検出装置として具体化した一実施形態を図1図3に基づき詳細に説明する。

0019

図1に示すように、回転角度検出装置としての操舵角検出装置1は、図示しない車両のステアリングコラム内に配設され、回転体としてのステアリングシャフトSに装着されている。ステアリングシャフトSの外周には回転板3が嵌合されており、これにより回転板3はステアリングシャフトSと共に回転する。つまり、回転板3は、ステアリングシャフトSが回転されると、同ステアリングシャフトSと等しく回転する。

0020

回転板3において、その軸心を中心とした所定の径の円周上には、複数のスリット4aによって所定のパターンをなすように構成されたスリット列4が透設されている。このスリット列4は、回転板3の外周付近に透設されている。なお、本実施形態において各スリット4aは、所定の等間隔毎に透設されている。そして、このスリット列4と対応する箇所には、検出素子としての第1光センサ6、第2光センサ7及び第3光センサ8がそれぞれ所定の位置に配設されている。そして、これら第1〜第3光センサ6〜8によって回転検出手段としての角度検出部9が構成されている。第1〜第3光センサ6〜8は、回転板3を挟んで対向配置された発光素子受光素子とからなる検知部6a〜8aを備えたフォトインタラプタによって構成されている。すなわち、本実施形態において角度検出部9は、3対の光センサ6〜8によって構成されている。このため、第1〜第3光センサ6〜8は、それぞれ対応する検知部6a〜8aが回転板3によって遮断されるか否かに基づいて2値信号S1〜S3(図3に示す)を出力するようになっている。詳しくは、第1光センサ6は2値信号S1を出力し、第2光センサ7は2値信号S2を出力し、第3光センサ8は2値信号S3を出力するようになっている。つまり、第1〜第3光センサ6〜8はスリット列4の各スリット4aの有無に応じて2値信号S1〜S3を出力する。これら第1〜第3光センサ6〜8は、スリット4aを検出している状態、すなわち発光素子からの光を受光素子によって検出している状態(通電状態)で、「0」となる2値信号を出力する。また、第1〜第3光センサ6〜8は、スリット4aを検出していない状態、すなわち発光素子からの光を受光素子によって検出できない状態(非通電状態)で、「1」となる2値信号を出力する。

0021

図1(a)に示すように、これら第1〜第3光センサ6〜8は、回転板3の回転軸心Oに対して所定角度θとなる間隔毎に配設されている。そして、第1〜第3光センサ6〜8は、図3(a)に示すように、各2値信号S1〜S3からなる3ビットの2進符号(符号パターン)が、回転板3の回転に伴って変移するように設定されている。同図に示すように、この2進符号は、回転板3が所定角度回転する毎に、各2値信号のうちのいずれか1つのみが変化する符号体系、いわゆる交番2進符号となっている。すなわち、第1〜第3光センサ6〜8は、各2値信号S1〜S3からなる符号パターンが交番2進符号となるような位置関係で配設されており、前記所定角度θはこうした条件を満たすように設定されている。なお、本実施形態において各2値信号S1〜S3からなる符号パターンは、回転板3が1.5゜回転する度に変化するように設定されている。そして、図3(a)に示すように、該符号パターンは、「000」及び「111」とはならないような6種の値に変移するように設定され、該6種の値の変移を回転板3の回転に伴って繰り返すようになっている。つまり、回転板3の回転に伴って符号パターンが6回変移を繰り返すとその値は元に戻るようになっている。

0022

次に、こうした操舵角検出装置1の電気的構成について説明する。
図2に示すように、操舵角検出装置1は、前記角度検出部9、角度算出手段及び制御手段としてのマイクロコンピュータマイコン)11、電源回路12、インターフェイス部13及びスイッチング手段としての第1〜第3トランジスタTr1〜Tr3を備えている。

0023

マイコン11は、具体的には図示しないCPU、ROM、RAM、A/D変換器等を備えたCPUユニットによって構成されている。このマイコン11には、角度検出部9(前記第1〜第3光センサ6〜8)からの出力信号が入力されるようになっている。また、マイコン11の電源入力端子Vinには電源回路12が電気的に接続され、マイコン11はこの電源回路12から電力供給されている。

0024

電源回路12は、バッテリ電圧降圧してマイコン11の駆動電圧に変換するDC−DCコンバータによって構成され、2つの入力端子を備えている。そして、一方の入力端子には図示しないイグニッションONリレーを介してバッテリ電圧が入力され、他方の入力端子にはイグニッションONリレーを介さずにバッテリ電圧が入力されている。また、電源回路12には、第1トランジスタTr1を介して第1光センサ6が電気的に接続され、第2トランジスタTr2を介して第2光センサ7が電気的に接続され、第3トランジスタTr3を介して第3光センサ8が電気的に接続されている。詳しくは、第1〜第3トランジスタTr1〜Tr3のコレクタ端子が電源回路12に接続され、各エミッタ端子がそれぞれ対応する光センサ6〜8に接続されている。そして、各トランジスタTr1〜Tr3のベース端子はそれぞれマイコン11の個別の出力端子に接続されている。このため、各トランジスタTr1〜Tr3はマイコン11から出力される作動信号に基づいてそれぞれ個別に作動し、対応する光センサ6〜8に対して電源回路12から電力が供給される。よって、各光センサ6〜8は、マイコン11によって個別に電力供給が制御され、給電されているときに前記2値信号S1〜S3を出力する。

0025

マイコン11は、角度検出部9から2値信号S1〜S3が入力されると、それら2値信号S1〜S3の符号パターンの変移に基づいて前記回転板3の回転角度を算出する。

0026

詳しくは、マイコン11は、変移した該2値信号S1〜S3の符号パターンに基づき、回転板3が時計回り方向に回転されているのか反時計回り方向に回転されているのかを判断する。具体的には、例えば図3(a)に示した符号パターンが「010」から「110」→「100」といったように変移した場合、マイコン11は、回転板3が時計回り方向に回転されていると判断し、該符号パターンの計数値加算する。一方、符号パターンが「010」から「011」→「001」といったように変移した場合、マイコン11は、回転板3が反時計回り方向に回転されていると判断し、該符号パターンの計数値を減算する。

0027

そして、マイコン11は、その計数値に基づいて回転板3の回転角度を算出する。具体的には、マイコン11は、基準位置(本実施形態では回転板3が反時計回り方向には回転しない位置、すなわちステアリングシャフトSが左いっぱいに回された位置)の計数値を「0」とし、その基準位置からの計数値に基づいて回転板3の回転角度を算出する。よって、例えば計数値が「10」の場合、計数値は1.5゜毎に変移するため、マイコン11は、回転板3が時計回り方向に「15゜」回転されたと判断する。すなわち、この場合マイコン11は、回転板3の回転角度を「15゜」(時計回り方向)と算出する。換言すれば、マイコン11は、基準位置からの符号パターンの変移回数計数し、その計数値に基づいて回転板3の回転角度を相対的に算出するようになっている。なお、マイコン11は、算出した回転角度をインターフェイス部13を介して種々の車両システム(例えば車両安定性制御システムや、電子制御サスペンションシステムなど)に対して出力する。

0028

ところで、マイコン11は、前記電源回路12に対して前記イグニッションONリレーを介してバッテリ電圧が入力されているか否かを認識するようになっている。そして、電源回路12に対してイグニッションONリレーを介してバッテリ電圧が入力されている場合、マイコン11は、第1〜第3トランジスタTr1〜Tr3の全てを連続的に作動させるようになっている。このため、角度検出部9は連続的に動作して2値信号S1〜S3をマイコン11に対して出力する。よって、マイコン11は、該2値信号S1〜S3による符号パターンの変移に基づいて回転板3の回転角度を連続的に算出する。

0029

一方、電源回路12に対してイグニッションONリレーを介してバッテリ電圧が入力されていない場合、すなわち車両のエンジンが停止されている状態において、マイコン11は、第1〜第3トランジスタTr1〜Tr3のうちのいずれか1つまたは2つのみを所定の間欠周期で作動させるようになっている。詳しくは、エンジン停止状態においてマイコン11は、非通電状態となっている光センサ6〜8と対応するトランジスタTr1〜Tr3のみを間欠作動させるようになっている。すなわち、エンジン停止状態においてマイコン11は、エンジン停止時に「1」となる2値信号S1〜S3を出力している光センサ6〜8にのみ電力供給を許可するようになっている。このため、例えば図3(b)にポイントP1で示す状態、すなわち各2値信号S1〜S3からなる符号パターンが「010」の状態でエンジンが停止された場合、マイコン11は、第2トランジスタTr2のみを間欠作動させる。よって、同ポイントP1で示すように、第1光センサ6及び第3光センサ8は動作を完全に停止し、「1」となる2値信号S1,S3を出力するようになる。

0030

なお、同図に示す2点鎖線は、第1光センサ6及び第3光センサ8が動作していた場合に出力する2値信号S1,S3を示すものである。また、本実施形態においては回転板3が1.5゜回転する毎に符号パターンが切り換わるように設定されているため、前記間欠周期(サンプリング周期)は、少なくとも回転板が1.5゜回転されるまでに必要な時間よりも短い時間間隔に設定されている必要がある。すなわち、該サンプリング周期は、「(サンプリング周期)<(1秒間当たりの許容回転角度)÷(1秒間当たりの最高回転角度)」という式から算出される。このため、例えば回転板3の許容最高回転速度が秒速2回転(=720゜/秒)の場合、「(サンプリング周期)<1.5÷720」から「(サンプリング周期)<0.002・・・秒」となる。よって、該サンプリング周期は「2ミリ秒程度」に設定されている。

0031

同図にポイントP2で示すように、こうしたエンジン停止状態において回転板3が回転されていない状態が所定期間(同図に示す「停止期間」)が経過した時点で回転板3が回転されると、第2光センサ7によってスリット4aが検出され、第2光センサ7は通電状態に切り換わる。すなわち、エンジン停止状態で回転板3が回転されると、同図にポイントP3で示すように、第2光センサ7からの2値信号S2の値は「0」に切り換わる。そして、マイコン11は、この2値信号S2の値が「0」に切り換わったことをトリガとして、作動を停止していた第1及び第3トランジスタTr1,Tr3を作動させ、全ての光センサ6〜8を動作させる。すると、同ポイントP3で示すように、第1光センサ6からの2値信号S1の値が「1」、第3光センサ8からの2値信号S3の値が「0」となる。すなわち、各2値信号S1〜S3からなる符号パターンは、「100」となる。図3(a)に示すように、この符号パターン「100」は、エンジン停止時における符号パターン「010」に対して計数値を「2」加算したものとなる。よって、マイコン11は、エンジン停止時における計数値に「2」を加算し、その加算した計数値に基づいて回転板3の回転角度を算出する。そして、以後は回転板3の回転が継続する限り、マイコン11は全ての光センサ6〜8を間欠的に動作させ続ける。なお、その後、回転板3の回転状態が検出されなくなった際には、マイコン11は、その時点で非通電状態となっているトランジスタTr1〜Tr3のみを間欠動作させるようになっている。具体的には、符号パターンが所定時間以上継続して変移しなくなった場合に、マイコン11は、その時点で非通電状態となっているトランジスタTr1〜Tr3のみを間欠動作させるようになっている。

0032

したがって、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
(1)マイコン11による個別の電力供給制御により、各光センサ6〜8は個別に動作状態と非動作状態とに切り換わる。そして、操舵角検出装置1の非動作状態、すなわちエンジン停止状態においては、各光センサ6〜8のうちの少なくとも1つ(例えば第2光センサ7のみ)が間欠的に動作され、他の光センサ6〜8(この場合第1及び第3光センサ6,8)は動作を停止される。このため、第1〜第3光センサ6〜8の全てが動作される場合に比べて、エンジン停止状態における操舵角検出装置1の電力消費量を低減させることができる。

0033

また、該エンジン停止状態において、動作状態の光センサ6〜8(この場合第2光センサ7)によって回転板3及びステアリングシャフトSの回転が検出された場合には、全ての光センサ6〜8が動作されて回転角度の算出が行われる。よって、エンジン停止状態においてステアリングシャフトSが回転された場合であっても、該ステアリングシャフトSの回転角度を確実に検出することができる。

0034

(2)エンジン停止状態においては、そのエンジン停止時に非通電状態となっている光センサ6〜8にのみ電力供給が行われ、該非通電状態となっている光センサ6〜8のみが動作する。通常、エンジン停止状態においてステアリングシャフトSは回転されないため、非通電状態となっている光センサ6〜8のみを動作させても、該光センサ6〜8の電力消費量は、通電状態となっている光センサ6〜8を動作させた場合よりも少なくなる。よって、エンジン停止状態における操舵角検出装置1の電力消費量をより一層低減させることができる。

0035

(3)回転検出手段として光センサ6〜8が用いられている。これら光センサ6〜8はスリット4aの有無に応じて通電状態と非通電状態とに切り換わる。このため、エンジン停止状態において、該エンジン停止時に非通電状態となっている光センサ6〜8にのみ電力供給を行うことが容易且つ確実にでき、電力消費量を確実に低減させることができる。

0036

なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 前記実施形態において回転検出手段は3つの光センサ6〜8によって構成されている。しかし、回転検出手段は、2つまたは4つ以上の光センサによって構成されていてもよい。すなわち、回転体の回転に伴って交番2進符号を出力するようになっていれば、回転検出手段としての光センサの数は限定されない。

0037

・ 前記実施形態では、操舵角検出装置1の非動作状態、すなわちエンジン停止状態においては、そのエンジン停止時に非通電状態となっている光センサ6〜8の全てを間欠動作させるようになっている。しかし、これら非通電状態となっている光センサのうちの1つのみを間欠動作させるようにしてもよい。このようにすれば、エンジン停止状態における操舵角検出装置1の電力消費量をさらに低減させることができる。

0038

・ 前記実施形態では、操舵角検出装置1の非動作状態、すなわちエンジン停止状態においては、そのエンジン停止時に非通電状態となっている光センサ6〜8のみを間欠動作させるようになっている。しかし、エンジン停止状態において操舵角検出装置1は、非通電状態となっている光センサ6〜8に限らず、通電状態となっている光センサ6〜8のみを間欠動作させるようになっていてもよい。すなわち、操舵角検出装置1は、光センサ6〜8の通電状態・非通電状態に限らず、それら光センサ6〜8のうちの1つまたは2つを選択的に間欠動作させるようになっていてもよい。このようにしても、エンジン停止状態において全ての光センサ6〜8を動作させる場合に比べて電力消費量を低減させることができる。

0039

・ 前記実施形態では、回転検出手段として3つの光センサ6〜8を用いて構成されている。しかし、回転検出手段は、これら光センサ6〜8に限らず、例えば3つのホールICなどの磁気センサによって構成されてもよい。

0040

・回転角度検出装置は、ステアリングホイールの回転角度を検出する操舵角検出装置1以外の用途、例えば回転軸を備えた工作機械における回転軸の回転角度を検出する回転角度検出装置として用いられてもよい。

0041

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
(1) 請求項1〜3のいずれか1項に記載の回転角度検出装置において、前記回転検出手段は、前記回転体の回転に伴って変移する交番2進符号を出力し、前記回転算出手段は、その交番2進符号の値と変移回数とに基づいて回転体の回転角度を算出すること。

0042

(2) 請求項1〜3、技術的思想(1)のいずれか1項に記載の回転角度検出装置において、前記各検出素子は光センサを用いて構成され、前記回転体に設けられたスリットの有無に基づいて2値信号を出力すること。この技術的思想(2)に記載の発明によれば、回転角度検出装置の非動作状態において、該非動作時に非通電状態となっている光センサにのみ電力供給を行うことが容易且つ確実にでき、電力消費量を確実に低減させることができる。

発明を実施するための最良の形態

0043

(3) 請求項1〜3、技術的思想(1),(2)のいずれか1項に記載の回転角度検出装置において、当該回転角度検出装置は車両におけるステアリングホイールの回転角度を検出する操舵角検出装置として用いられること。

図面の簡単な説明

0044

以上詳述したように、請求項1〜4に記載の発明によれば、回転角度検出装置の電力消費量の低減を図ることができる。

図1
(a)は本発明を車両における操舵角検出装置として具体化した一実施形態の概略構成図、(b)はその一部を拡大して示す拡大図。
図2
同実施形態の電気的構成を概略的に示すブロック図。
図3
(a)は同実施形態における回転検出手段から出力される2値信号の符号パターンの一例を示す表、(b)は同2値信号の出力タイミングを示すタイムチャート
【符号の説明】
1…回転角度検出装置としての操舵角検出装置、6〜8…検出素子としての第1〜第3光センサ、9…回転検出手段としての角度検出部、11…角度算出手段及び制御手段としてのマイクロコンピュータ(マイコン)、S…回転体としてのステアリングシャフト、S1〜S3…2値信号。

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