ＰＷＭ信号の受信機
【課題】正転出力Ｕａと反転出力Ｕａｋのどちらかに断線等の故障が生じた場合であっても、伝送情報を精度よく受信することが可能なＰＷＭ信号の受信機を提供する。
【解決手段】正転出力Ｕａから計測された正転デューティ比と反転出力Ｕａｋから計測された反転デューティ比とに基づいて元デューティ比（伝送情報）に等しくなるように補正デューティ比を決定する受信機６において、正転デューティ比と反転デューティ比と補正デューティ比の少なくとも２つの間の差分を記憶しておき、正転出力Ｕａと反転出力Ｕａｋの一方が受信できない場合に、他方の出力から計測されたデューティ比と差分とに基づいて補正デューティ比を決定する。
【解決手段】正転出力Ｕａから計測された正転デューティ比と反転出力Ｕａｋから計測された反転デューティ比とに基づいて元デューティ比（伝送情報）に等しくなるように補正デューティ比を決定する受信機６において、正転デューティ比と反転デューティ比と補正デューティ比の少なくとも２つの間の差分を記憶しておき、正転出力Ｕａと反転出力Ｕａｋの一方が受信できない場合に、他方の出力から計測されたデューティ比と差分とに基づいて補正デューティ比を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送により変化したＰＷＭ信号のデューティ比を補正するＰＷＭ信号の受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両ではエンジン等からノイズが発生するので、車両内の通信にはノイズの影響を受けにくいＰＷＭ信号による通信が行われている。例えば、四輪自動車の後輪のトー角を変更するリアトー角制御装置は、伸縮して後輪のトー角を変更するアクチュエータと、このアクチュエータの伸縮量を計測する位置センサと、前記伸縮量に基づいてアクチュエータを伸縮させるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）とを有し、位置センサで計測された伸縮量をＰＷＭ信号に変調して、ＥＣＵに送信している。すなわち、リアトー角制御装置においては、位置センサがＰＷＭ信号の送信機として、ＥＣＵがＰＷＭ信号の受信機として機能している。
【０００３】
リアトー角制御装置は、車両の旋回性などを向上させる目的で、四輪操舵装置等において提案されている。リアトー角制御装置によれば、例えば、低速走行時には、前輪と後輪のトー角を逆位相にして最小回転半径を小さくすることができ、高速走行時には、前輪と後輪のトー角を同位相にしてコーナーリング時や車線変更などの際の操縦性を高めることができる。リアトー角制御装置は、操縦性に影響を与えるので、フェイルセーフの構成になっていることが望ましく、故障時には後輪を中立点にロックする機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−８５３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のリアトー角制御装置では、位置センサとＥＣＵとの間のＰＷＭ信号の送受信において、伝送線に断線等の故障が生じた場合、故障検出後即座に後輪が中立点にロックされることになるので、フェイルセーフ時における車両の挙動が運転者に違和感を生じさせると考えられた。
【０００５】
位置センサとＥＣＵとの間の伝送線には、ＰＷＭ信号を出力する正転出力と、正転出力に対してハイレベルとロウレベルとが反転したＰＷＭ信号を出力する反転出力の２系統（２系統出力）が設けられている。２系統有することで、ＰＷＭ信号が、ハーネス線間容量等の影響でなまってしまっても、このなまったＰＷＭ信号の正転出力と反転出力とに基づいて前記伸縮量を復調しながら補正することができ、伸縮量を精度よく送受信できる。しかし、正転出力と反転出力のどちらかに断線等の故障が生じると、後記するように、ＰＷＭ信号の立ち上がりと立ち下がりではなまり方が異なる。このため、正転出力と反転出力のどちらか１系統だけでは補正ができず、伸縮量を精度よく送受信できない。
【０００６】
正転出力と反転出力のどちらかに断線等の故障が生じた場合であっても、後輪を中立点にロックするのでなく、故障の生じていない正転出力と反転出力のどちらか１系統だけで補正を行い、伸縮量のような伝送情報を精度よく送受信できれば有用である。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、正転出力と反転出力のどちらかに断線等の故障が生じた場合であっても、伝送情報を精度よく受信することが可能なＰＷＭ信号の受信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、元デューティ比を有するＰＷＭ信号を、正転出力で送信するとともに、前記正転出力に対してハイレベルとロウレベルとが反転した反転出力で送信する送信機から、前記正転出力と前記反転出力とを受信し、前記正転出力から計測された正転デューティ比と前記反転出力から計測された反転デューティ比とに基づいて前記元デューティ比に等しくなるように補正デューティ比を決定するＰＷＭ信号の受信機において、
前記正転デューティ比と前記反転デューティ比と前記補正デューティ比の少なくとも２つの間の差分を記憶しておき、
前記正転出力と前記反転出力の一方が受信できない場合に、他方の出力から計測されたデューティ比と前記差分とに基づいて前記補正デューティ比を決定することを特徴とする。
【０００９】
これによれば、故障が発生しておらず、前記受信機が前記正転出力と前記反転出力を受信している場合には、伝送情報となるＰＷＭ信号の元デューティ比を送信機から送信して、受信機において、前記正転出力から計測された正転デューティ比と前記反転出力から計測された反転デューティ比とに基づいて補正デューティ比を決定することで、前記元デューティ比に補正デューティ比を等しくすることができる。すなわち、伝送情報である元デューティ比を送信機から受信機へ精度よく伝送できたことになる。
【００１０】
また、前記正転出力（Ｕａ）と前記反転出力（Ｕａｋ）の一方に故障が発生して、その一方を前記受信機が受信できない場合には、他方の出力から計測されたデューティ比に対して前記差分を用いることにより、前記補正デューティ比を直接的に求めたり、一旦受信できていない出力のデューティ比を求めた上で前記補正デューティ比を間接的に求めたりすることで、前記元デューティ比に等しい補正デューティ比を決定することができ、伝送情報である元デューティ比を送信機から受信機へ精度よく伝送できたことになる。
【００１１】
また、前記正転デューティ比に基づいて前記補正デューティ比を決定可能な正転補正量（前記差分に相当）と、前記反転デューティ比に基づいて前記補正デューティ比を決定可能な反転補正量（前記差分に相当）とを記憶する記憶部を有して、
前記受信機が前記正転出力を受信できない場合に、前記記憶部から前記反転補正量を読み出し、前記反転出力と前記反転補正量とに基づいて前記補正デューティ比を決定してもよく、
前記受信機が前記反転出力を受信できない場合に、前記記憶部から前記正転補正量を読み出し、前記正転出力と前記正転補正量とに基づいて前記補正デューティ比を決定してもよい。
【００１２】
これによれば、前記正転出力に故障が発生して、前記受信機が前記正転出力を受信できない場合には、前記記憶部から前記反転補正量を読み出し、前記反転出力と前記反転補正量とに基づいて前記補正デューティ比を決定することで、前記元デューティ比に補正デューティ比を等しくすることができる。すなわち、この場合も伝送情報である元デューティ比を送信機から受信機へ精度よく伝送できる。
【００１３】
前記反転出力に故障が発生して、前記受信機が前記反転出力を受信できない場合には、前記記憶部から前記正転補正量を読み出し、前記正転出力と前記正転補正量とに基づいて前記補正デューティ比を決定することで、前記元デューティ比に補正デューティ比を等しくすることができる。この場合も伝送情報である元デューティ比を送信機から受信機へ精度よく伝送できる。
【００１４】
また、前記送信機は、伸縮して左右の後輪のトー角を独立に変更するアクチュエータの元伸縮量を計測し、前記元伸縮量を前記元デューティ比に変換して出力する位置センサであってよく、前記受信機は、前記補正デューティ比に基づいて、前記元伸縮量に等しくなるように補正伸縮量を決定してもよい。これによれば、前記送信機を位置センサとし、前記受信機をＥＣＵとして、トー角制御装置を構成することができる。
【００１５】
また、前記受信機が前記正転出力と前記反転出力とを受信しているときに、前記正転デューティ比と前記反転デューティ比と前記補正デューティ比の少なくとも２つの間の差分を算出して記憶してもよい。これによれば、受信機の故障が発生していない状態に基づいて、その状態に応じた差分を設定できるので、伝送情報である補正デューティ比をより精度よく受信することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、正転出力と反転出力のどちらかに断線等の故障が生じた場合であっても、伝送情報を精度よく受信することが可能なＰＷＭ信号の受信機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の実施形態の車両の操舵装置の平面図を示している。図１に示す車両の操舵装置は、車両、例えば、四輪自動車の左右の後輪（左右輪）２にそれぞれ取り付けられるものであり、左右輪において操舵装置は面対称の構造であるので、図１では左輪側の操舵装置のみを記載し、右輪側の操舵装置の記載を省略している。車両の操舵装置には、リアトー角制御装置１が取り付けられており、このリアトー角制御装置１は、アクチュエータ１０、ＥＣＵ（受信機に相当）６および位置センサ（送信機に相当）８を備えている。アクチュエータ１０の伸縮量が、位置センサ８によって計測され、計測された伸縮量は、ＰＷＭ信号に変調され、正転出力Ｕａと反転出力Ｕａｋとして、ＥＣＵ６に送信される。ＥＣＵ６では、正転出力Ｕａと反転出力ＵａｋのＰＷＭ信号から復調された伸縮量に基づいて、アクチュエータ１０を伸縮するための駆動電流ｉを出力する。なお、以下では、トレーリングアーム式のサスペンションを例に挙げて説明する。
【００１８】
前記後輪２には、略車両前後方向に延びるトレーリングアーム３の一端（後端）が固定され、トレーリングアーム３の他端（前端）が略車幅方向に延びるクロスメンバ４に支持されている。クロスメンバ４の端部は、リアサイドフレーム５に弾性支持されている。また、トレーリングアーム３は、クロスメンバ４（車体）にブッシュ（図示せず）を介して枢着される車体側アーム３ａと、後輪２に固定されるとともに車体側アーム３ａの後端が挿入される車輪側アーム３ｂとが、略鉛直方向の回動軸およびブッシュ（いずれも図示せず）を介して連結されて構成されている。これにより、トレーリングアーム３の後端の車幅方向への変位が許容されるように構成されている。
【００１９】
前記アクチュエータ１０は、その一端がトレーリングアーム３（車輪側アーム３ｂ）に取り付けられ、他端がクロスメンバ４に取り付けられている。アクチュエータ１０が伸長することにより、トレーリングアーム３の後端が車幅方向の外側へ変位し、後輪２がトーアウトになる方向に操舵される。アクチュエータ１０が縮小することにより、トレーリングアーム３の後端が車幅方向の内側へ変位し、後輪２がトーインになる方向に操舵される。
【００２０】
図２に、本発明の実施形態のリアトー角制御装置１の構成図を示す。リアトー角制御装置１は、ＥＣＵ（受信機）６と、アクチュエータ１０と、位置センサ（送信機）８と、ＥＣＵ（受信機）６の制御に基づいてアクチュエータ１０を駆動するための駆動電流ｉを出力する駆動回路１８とを備えている。
【００２１】
アクチュエータ１０は、送りねじ部１１、減速機構１２、電動機１３などを備えて構成されている。
【００２２】
送りねじ部１１は、円筒状に形成されたロッド１１ａと、スクリュー溝１１ｂが形成されてロッド１１ａの内部に挿入されるナット１１ｃと、スクリュー溝１１ｂと噛合してロッド１１ａを軸方向に移動可能に支持するスクリュー軸１１ｄとを備えて構成されている。スクリュー軸１１ｄは、減速機構１２および電動機１３とともに細長形状のケース本体１４内に収容され、減速機構１２の一端が電動機１３の出力軸と連結され、他端がスクリュー軸１１ｄと連結されている。
【００２３】
減速機構１２は、例えば、２段のプラネタリギア（図示せず）などが組み合わされて構成されている。
【００２４】
電動機１３は、ＥＣＵ（受信機）６から供給される駆動電流ｉにより正逆両方向に回転可能なブラシモータやブラシレスモータなどで構成されている。電動機１３からの動力が、減速機構１２を介してスクリュー軸１１ｄに伝達されてスクリュー軸１１ｄが回転することで、ロッド１１ａがケース本体１４に対して図示左右方向（軸方向）に移動し、アクチュエータ１０が伸縮自在に動作するようになっている。また、アクチュエータ１０にはブーツ１５が取り付けられて、外部からの埃や水などの異物が浸入しないようになっている。
【００２５】
アクチュエータ１０は、ロッド１１ａの先端に設けられた連結部１６がトレーリングアーム３の車輪側アーム３ｂ（図１参照）に回動自在に連結され、ケース本体１４の基端に設けられた連結部１７がクロスメンバ４（図１参照）にボールジョイント（図示せず）などを介して回動自在に連結されている。
【００２６】
アクチュエータ１０には、ケース本体１４に対するロッド１１ａの位置（相対位置）を検出する位置センサ（送信機）８が固定されている。この位置を検出することで、アクチュエータ１０の伸縮量を計測することができる。位置センサ（送信機）８は、例えば、図２に示すようにケース本体１４の窓上に固定されている本体と、窓内のロッド１１ａに固定されているマグネット８ａとで構成され、ケース本体１４とロッド１１ａが相対移動すると、位置センサ（送信機）８の本体とマグネット８ａも相対移動することになる。マグネット８ａの作る磁場の中を位置センサ（送信機）８の本体が移動しているので、この磁場を利用して前記位置を検出できるようになっている。このように、位置センサ（送信機）８を用いて位置を検出することにより、その位置に対応する後輪２のトーイン、トーアウトのリアトー角を検出することができる。なお、この位置センサ（送信機）８は一例であり、リニアエンコーダのようなものでもよい。
【００２７】
ＥＣＵ（受信機）６は、デューティ比計測部６ａと、断線判定部６ｂと、第１補正デューティ比算出部６ｃと、補正量算出部６ｄと、補正量記憶制御部６ｅと、伸縮量変換部６ｆと、駆動電流制御部６ｇと、補正量読み出し部６ｈと、第２補正デューティ比算出部６ｉと、記憶部６ｊとを有している。なお、各部の機能は、後記するリアトー角制御方法において詳述する。
【００２８】
図３に、本発明の実施形態の位置センサ（送信機）８の構成図を示す。位置センサ（送信機）８の本体内には、マグネット８ａの近傍に、マグネット８ａの移動方向に軸が平行になるように、軟磁性体コア８ｆが配置されている。一次コイル８ｃは、軟磁性体コア８ｆを貫通するように配置されている。二次コイル８ｄ、８ｅは、軟磁性体コア８ｆを貫通して、一次コイル８ｃを挟むように配置されている。二次コイル８ｄの端子間電圧Ｕ１と、二次コイル８ｅの端子間電圧Ｕ２とが、デューティ比変換部８ｂに入力されるようになっている。
【００２９】
一次コイル８ｃに通電すると軟磁性体コア８ｆの周辺に磁界が生じるが、マグネット８ａの正面に位置する軟磁性体コア８ｆの周辺では、マグネット８ａの磁界によって生じた磁気飽和領域８ｇにより、磁力線が磁力線Φ１と磁力線Φ２とに分けられる。
【００３０】
ここで、一次コイル８ｃの中央を位置座標の原点０（ゼロ）とし、座標軸を軟磁性体コア８ｆの軸と平行とする。原点０からマグネット８ａが（元）伸縮量を移動したとすると、磁力線Φ１の磁束密度と磁力線Φ２の磁束密度とに、（元）伸縮量に応じた差が生じる。磁力線Φ１は二次コイル８ｄを貫通し、磁力線Φ２は二次コイル８ｅを貫通しているので、端子間電圧Ｕ１と端子間電圧Ｕ２とにも、（元）伸縮量に応じた差が生じる。デューティ比変換部８ｂでは、この（元）伸縮量に応じた差を有する端子間電圧Ｕ１と端子間電圧Ｕ２とを入力し、（元）伸縮量に応じた元デューティ比を有するＰＷＭ信号を正転出力Ｕａとして、ＥＣＵ６へ出力している。デューティ比変換部８ｂでは、反転出力ＵａｋもＥＣＵ６へ出力しており、反転出力Ｕａｋは、正転出力Ｕａに対してハイレベルとロウレベルとを反転させたＰＷＭ信号である。前記によれば、（元）伸縮量というＥＣＵ６へ伝送される伝送情報が、ＰＷＭ信号に変調されて正転出力Ｕａと反転出力Ｕａｋとなり、ＥＣＵ６に送信されたことになる。この変調と送信という機能を有することにより、位置センサ８は一種の送信機とみなすことができる。これに対し、ＥＣＵ６は、後記にて詳述するが、正転出力Ｕａと反転出力ＵａｋのＰＷＭ信号を受信し、ＰＷＭ信号から（補正）伸縮量という伝送情報を復調する。この受信と復調という機能を有することにより、ＥＣＵ６は一種の受信機とみなすことができる。
【００３１】
図４に、アクチュエータ１０の（元）伸縮量に対する、正転出力Ｕａの正転デューティ比の関係と、反転出力Ｕａｋの反転デューティ比の関係とを示す。検知範囲、例えば１５ｍｍの範囲の中央に前記原点０が設定されている。
【００３２】
正転出力Ｕａでは、検知範囲において（元）伸縮量が増加すると、正転デューティ比は、１０％から９０％まで増加する。また、（元）伸縮量が検知範囲より小さい範囲では、正転デューティ比は１０％で一定になる。（元）伸縮量が検知範囲より大きい範囲では、正転デューティ比は９０％で一定になる。このことにより、逆に、１０％未満の正転デューティ比と９０％を超える正転デューティ比の正転出力Ｕａが検出された場合は、正転出力Ｕａに故障が発生しているとみなすことができる。具体的に、正転出力Ｕａが断線した場合には正転デューティ比は０％になると考えられ、正転出力Ｕａが電源ラインにショートした場合には正転デューティ比は１００％になると考えられるので、有効に故障を検出することができる。
【００３３】
反転出力Ｕａｋでは、検知範囲において（元）伸縮量が増加すると、反転デューティ比は、９０％から１０％まで減少する。また、（元）伸縮量が検知範囲より小さい範囲では、反転デューティ比は９０％で一定になる。（元）伸縮量が検知範囲より大きい範囲では、反転デューティ比は１０％で一定になる。このことにより、逆に、１０％未満の反転デューティ比と９０％を超える反転デューティ比の反転出力Ｕａｋが検出された場合は、正転出力Ｕａと同様に、反転出力Ｕａｋに故障が発生しているとみなすことができる。
【００３４】
図５に、本発明の実施形態の伝送後のＰＷＭ信号のデューティ比の補正方法を含んだリアトー角制御方法のフローチャートを示す。
【００３５】
ステップＳ１で、ＥＣＵ６が、車両のイグニションスイッチがオフになったか否か等に応じて、このリアトー角制御方法のフローをストップさせるか否かの判定を行う。例えば、車両のイグニションスイッチがオフになり、リアトー角制御方法のフローをストップさせると判定した場合（ステップＳ１、Ｙｅｓ）は、リアトー角制御方法のフローをストップさせる。リアトー角制御方法のフローをストップさせないと判定した場合（ステップＳ１、Ｎｏ）は、ステップＳ２へ進む。
【００３６】
ステップＳ２で、位置センサ（送信機）８が、計測した元伸縮量を元デューティ比へ変換し、この元デューティ比を有するＰＷＭ信号の正転出力Ｕａを生成する。また、正転出力ＵａのＰＷＭ信号を反転した反転出力Ｕａｋを生成する。
【００３７】
ステップＳ３で、位置センサ（送信機）８が、正転出力Ｕａを送信し、ＥＣＵ（受信機）６が、正転出力Ｕａを受信する。図６（ａ）に、伝送前と伝送後の正転出力Ｕａを示すが、伝送前の正転出力Ｕａは矩形波であるが、正転出力Ｕａの伝送中に、ＰＷＭ信号はハーネス線間容量等の影響でなまってしまう。
【００３８】
ステップＳ４で、デューティ比計測部６ａ（図２参照）が、受信した正転出力ＵａのＰＷＭ信号から正転デューティ比を計測する。図６（ａ）に示すように、ＰＷＭ信号のロウ（Ｌｏｗ）レベルは０（ゼロ）［Ｖ］であり、ハイ（Ｈｉｇｈ）レベルは５［Ｖ］であるとする。そして、正転出力Ｕａがハイ（Ｈｉｇｈ）閾値の３．９［Ｖ］を超えたときに、正転出力Ｕａがロウレベルからハイレベルになったとみなし、正転出力Ｕａがロウ（Ｌｏｗ）閾値の０．８［Ｖ］を下まわったときに、正転出力Ｕａがハイレベルからロウレベルになったとみなしている。これより、例えば、伝送前の正転デューティ比Ｕａｏが６０％であっても、伝送中のなまりの影響で、計測される伝送後の正転デューティ比Ｕｐｗｍは５７％になり、伝送前の正転デューティ比Ｕａｏの６０％からずれてしまっている。
【００３９】
ステップＳ５で、位置センサ（送信機）８が、反転出力Ｕａｋを送信し、ＥＣＵ（受信機）６が、反転出力Ｕａｋを受信する。図６（ｂ）に、伝送前と伝送後の反転出力Ｕａｋを示すが、伝送前の反転出力Ｕａｋは矩形波であるが、反転出力Ｕａｋの伝送中に、ＰＷＭ信号はハーネス線間容量等の影響でなまってしまう。
【００４０】
ステップＳ６で、デューティ比計測部６ａ（図２参照）が、受信した反転出力ＵａｋのＰＷＭ信号から反転デューティ比を計測する。図６（ｂ）に示すように、ＰＷＭ信号のロウ（Ｌｏｗ）レベルは０（ゼロ）［Ｖ］であり、ハイ（Ｈｉｇｈ）レベルは５［Ｖ］であるとする。そして、反転出力Ｕａｋがハイ（Ｈｉｇｈ）閾値の３．９［Ｖ］を超えたときに、反転出力Ｕａｋがロウレベルからハイレベルになったとみなし、反転出力Ｕａｋがロウ（Ｌｏｗ）閾値の０．８［Ｖ］を下まわったときに、反転出力Ｕａｋがハイレベルからロウレベルになったとみなしている。これより、例えば、伝送前の反転デューティ比Ｕａｋｏが４０％であっても、伝送中のなまりの影響で、計測される伝送後の反転デューティ比Ｕｐｗｍｋは３７％になり、伝送前の反転デューティ比Ｕａｋｏの４０％からずれてしまっている。
【００４１】
ステップＳ７で、断線判定部６ｂ（図２参照）が、計測した正転デューティ比に基づいて、正転出力Ｕａが故障しているか否かの判定を行う。具体的には、計測した正転デューティ比が、１０％未満か９０％を超えているかの判定を行う。正転デューティ比が１０％未満か９０％を超えている場合に、正転出力Ｕａは故障していると判定し（ステップＳ７、Ｙｅｓ）、ステップＳ１８に進む。正転デューティ比が１０％以上で９０％以下である場合に、正転出力Ｕａは故障していないと判定し（ステップＳ７、Ｎｏ）、ステップＳ８に進む。
【００４２】
ステップＳ８で、断線判定部６ｂ（図２参照）が、計測した反転デューティ比に基づいて、反転出力Ｕａｋが故障しているか否かの判定を行う。具体的には、計測した反転デューティ比が、１０％未満か９０％を超えているかの判定を行う。反転デューティ比が１０％未満か９０％を超えている場合に、反転出力Ｕａｋは故障していると判定し（ステップＳ８、Ｙｅｓ）、ステップＳ１６に進む。反転デューティ比が１０％以上で９０％以下である場合に、反転出力Ｕａｋは故障していないと判定し（ステップＳ８、Ｎｏ）、ステップＳ９に進む。
【００４３】
ステップＳ９で、第１補正デューティ比算出部６ｃ（図２参照）が、図６に示す補正式を用いて、補正デューティ比Ｕｐｗｍｏを算出する。図６の例によれば、補正デューティ比Ｕｐｗｍｏとして６０％が算出される。この値は、伝送前の正転デューティ比Ｕａｏの６０％に一致しているので、高精度の伝送が可能になっている。
【００４４】
ステップＳ１０で、補正量算出部６ｄ（図２参照）が、正転デューティ比から補正デューティ比へ補正するための正転補正量を算出する。
【００４５】
ステップＳ１１で、補正量記憶制御部６ｅ（図２参照）が、前記正転補正量を、記憶部６ｊ（図２参照）に記憶する。例えば、記憶部６ｊに正転デューティ比Ｕｐｗｍの５７％に対応する正転補正量として３％を記憶する。
【００４６】
ステップＳ１２で、補正量算出部６ｄが、反転デューティ比から補正デューティ比へ補正するための反転補正量を算出する。
【００４７】
ステップＳ１３で、補正量記憶制御部６ｅが、前記反転補正量を、記憶部６ｊに記憶する。例えば、記憶部６ｊに反転デューティ比Ｕｐｗｍｋの３７％に対応する反転補正量として３％を記憶する。
【００４８】
ステップＳ１４で、伸縮量変換部６ｆ（図２参照）が、前記ステップＳ９で算出された補正デューティ比、あるいは、後記するステップＳ１７またはステップＳ１９で算出された補正デューティ比を、補正伸縮量へ変換する。この変換は、実質的にステップＳ２における変換の逆変換でよい。このため、補正伸縮量は、元伸縮量に精度よく一致させることができる。
【００４９】
ステップＳ１５で、駆動電流制御部６ｇ（図２参照）が、補正伸縮量に基づいて、駆動電流ｉを制御する。この後、ステップＳ１に戻る。
【００５０】
次に、正転出力Ｕａに断線等の故障が発生した場合を考える。故障が発生すると、ステップＳ７の故障判定により、ステップＳ１８に進む。
【００５１】
ステップＳ１８で、補正量読み出し部６ｈ（図２参照）が、ステップＳ６で計測した反転デューティ比に対応する反転補正量を、記憶部６ｊから読み出す。具体的には、図６（ａ）に示す正転出力Ｕａが受信されず、図６（ｂ）に示す反転出力Ｕａｋのみが受信されている。そして、伝送後の反転デューティ比Ｕｐｗｍｋとして３７％が計測される。記憶部６ｊから、反転デューティ比Ｕｐｗｍｋの３７％に対応する反転補正量として３％が読み出される。
【００５２】
ステップＳ１９で、第２補正デューティ比算出部６ｉ（図２参照）が、反転デューティ比と反転補正量とから補正デューティ比を算出する。具体的には、反転デューティ比Ｕｐｗｍｋの３７％に反転補正量の３％を加えた４０％を１００％から減算し（反転し）、補正デューティ比として６０％を算出する。この値は、伝送前の正転デューティ比Ｕａｏの６０％に一致しているので、高精度の伝送が可能になっている。
【００５３】
次に、反転出力Ｕａｋに断線等の故障が発生した場合を考える。故障が発生すると、ステップＳ８の故障判定により、ステップＳ１８に進む。
【００５４】
ステップＳ１６で、補正量読み出し部６ｈ（図２参照）が、ステップＳ４で計測した正転デューティ比に対応する正転補正量を、記憶部６ｊから読み出す。具体的には、図６（ｂ）に示す反転出力Ｕａｋが受信されず、図６（ａ）に示す正転出力Ｕａのみが受信されている。そして、伝送後の正転デューティ比Ｕｐｗｍとして５７％が計測される。記憶部６ｊから、正転デューティ比Ｕｐｗｍの５７％に対応する正転補正量として３％が読み出される。
【００５５】
ステップＳ１７で、第２補正デューティ比算出部６ｉ（図２参照）が、正転デューティ比と正転補正量とから補正デューティ比を算出する。具体的には、正転デューティ比Ｕｐｗｍの５７％に正転補正量の３％を加えた６０％を、補正デューティ比として算出する。この値は、伝送前の正転デューティ比Ｕａｏの６０％に一致しているので、高精度の伝送が可能になっている。
【００５６】
なお、前記した実施形態では、トレーリングアーム式のサスペンションに適用した例を挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、ダブルウイッシュボーン式のサスペンション、マルチリンク式のサスペンションなどに適用してもよい。また、ダブルウイッシュボーン式やマルチリンク式であれば、アクチュエータ１０が取り付けられる場所は、ナックルなど後輪２のトー角を変更できる位置であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態の位置センサ（送信機）とＥＣＵ（受信機）とを有するリアトー角制御装置が取り付けられている車両の操舵装置の平面図である。
【図２】本発明の実施形態の位置センサ（送信機）とＥＣＵ（受信機）とを有するリアトー角制御装置の構成図である。
【図３】本発明の実施形態の位置センサ（送信機）の構成図である。
【図４】アクチュエータの（元）伸縮量に対する、正転出力の正転デューティ比の関係と、反転出力の反転デューティ比の関係とを示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態の伝送後のＰＷＭ信号のデューティ比の補正方法のフローチャートである。
【図６】（ａ）は正転出力のＰＷＭ信号における伝送前波形と伝送後波形とを示すグラフであり、（ｂ）は反転出力のＰＷＭ信号における伝送前波形と伝送後波形とを示すグラフである。
【符号の説明】
【００５８】
１ リアトー角制御装置
２ 後輪
３ トレーリングアーム
３ａ 車体側アーム
３ｂ 車輪側アーム
４ クロスメンバ
５ リアサイドフレーム
６ ＥＣＵ（受信機）
６ａ デューティ比計測部
６ｂ 断線判定部
６ｃ 第１補正デューティ比算出部
６ｄ 補正量算出部
６ｅ 補正量記憶制御部
６ｆ 伸縮量変換部
６ｇ 駆動電流制御部
６ｈ 補正量読み出し部
６ｉ 第２補正デューティ比算出部
６ｊ 記憶部
８ 位置センサ（送信機）
８ａ マグネット
８ｂ デューティ比変換部
８ｃ 一次コイル
８ｄ、８ｅ 二次コイル
８ｆ 軟磁性体コア
８ｇ 磁気飽和領域
１０ アクチュエータ
１１ 送りねじ部
１１ａ ロッド
１１ｂ スクリュー溝
１１ｃ ナット
１１ｄ スクリュー軸
１２ 減速機構
１３ 電動機
１４ ケース本体
１５ ブーツ
１６、１７ 連結部
１８ 駆動回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送により変化したＰＷＭ信号のデューティ比を補正するＰＷＭ信号の受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両ではエンジン等からノイズが発生するので、車両内の通信にはノイズの影響を受けにくいＰＷＭ信号による通信が行われている。例えば、四輪自動車の後輪のトー角を変更するリアトー角制御装置は、伸縮して後輪のトー角を変更するアクチュエータと、このアクチュエータの伸縮量を計測する位置センサと、前記伸縮量に基づいてアクチュエータを伸縮させるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）とを有し、位置センサで計測された伸縮量をＰＷＭ信号に変調して、ＥＣＵに送信している。すなわち、リアトー角制御装置においては、位置センサがＰＷＭ信号の送信機として、ＥＣＵがＰＷＭ信号の受信機として機能している。
【０００３】
リアトー角制御装置は、車両の旋回性などを向上させる目的で、四輪操舵装置等において提案されている。リアトー角制御装置によれば、例えば、低速走行時には、前輪と後輪のトー角を逆位相にして最小回転半径を小さくすることができ、高速走行時には、前輪と後輪のトー角を同位相にしてコーナーリング時や車線変更などの際の操縦性を高めることができる。リアトー角制御装置は、操縦性に影響を与えるので、フェイルセーフの構成になっていることが望ましく、故障時には後輪を中立点にロックする機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−８５３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のリアトー角制御装置では、位置センサとＥＣＵとの間のＰＷＭ信号の送受信において、伝送線に断線等の故障が生じた場合、故障検出後即座に後輪が中立点にロックされることになるので、フェイルセーフ時における車両の挙動が運転者に違和感を生じさせると考えられた。
【０００５】
位置センサとＥＣＵとの間の伝送線には、ＰＷＭ信号を出力する正転出力と、正転出力に対してハイレベルとロウレベルとが反転したＰＷＭ信号を出力する反転出力の２系統（２系統出力）が設けられている。２系統有することで、ＰＷＭ信号が、ハーネス線間容量等の影響でなまってしまっても、このなまったＰＷＭ信号の正転出力と反転出力とに基づいて前記伸縮量を復調しながら補正することができ、伸縮量を精度よく送受信できる。しかし、正転出力と反転出力のどちらかに断線等の故障が生じると、後記するように、ＰＷＭ信号の立ち上がりと立ち下がりではなまり方が異なる。このため、正転出力と反転出力のどちらか１系統だけでは補正ができず、伸縮量を精度よく送受信できない。
【０００６】
正転出力と反転出力のどちらかに断線等の故障が生じた場合であっても、後輪を中立点にロックするのでなく、故障の生じていない正転出力と反転出力のどちらか１系統だけで補正を行い、伸縮量のような伝送情報を精度よく送受信できれば有用である。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、正転出力と反転出力のどちらかに断線等の故障が生じた場合であっても、伝送情報を精度よく受信することが可能なＰＷＭ信号の受信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、元デューティ比を有するＰＷＭ信号を、正転出力で送信するとともに、前記正転出力に対してハイレベルとロウレベルとが反転した反転出力で送信する送信機から、前記正転出力と前記反転出力とを受信し、前記正転出力から計測された正転デューティ比と前記反転出力から計測された反転デューティ比とに基づいて前記元デューティ比に等しくなるように補正デューティ比を決定するＰＷＭ信号の受信機において、
前記正転デューティ比と前記反転デューティ比と前記補正デューティ比の少なくとも２つの間の差分を記憶しておき、
前記正転出力と前記反転出力の一方が受信できない場合に、他方の出力から計測されたデューティ比と前記差分とに基づいて前記補正デューティ比を決定することを特徴とする。
【０００９】
これによれば、故障が発生しておらず、前記受信機が前記正転出力と前記反転出力を受信している場合には、伝送情報となるＰＷＭ信号の元デューティ比を送信機から送信して、受信機において、前記正転出力から計測された正転デューティ比と前記反転出力から計測された反転デューティ比とに基づいて補正デューティ比を決定することで、前記元デューティ比に補正デューティ比を等しくすることができる。すなわち、伝送情報である元デューティ比を送信機から受信機へ精度よく伝送できたことになる。
【００１０】
また、前記正転出力（Ｕａ）と前記反転出力（Ｕａｋ）の一方に故障が発生して、その一方を前記受信機が受信できない場合には、他方の出力から計測されたデューティ比に対して前記差分を用いることにより、前記補正デューティ比を直接的に求めたり、一旦受信できていない出力のデューティ比を求めた上で前記補正デューティ比を間接的に求めたりすることで、前記元デューティ比に等しい補正デューティ比を決定することができ、伝送情報である元デューティ比を送信機から受信機へ精度よく伝送できたことになる。
【００１１】
また、前記正転デューティ比に基づいて前記補正デューティ比を決定可能な正転補正量（前記差分に相当）と、前記反転デューティ比に基づいて前記補正デューティ比を決定可能な反転補正量（前記差分に相当）とを記憶する記憶部を有して、
前記受信機が前記正転出力を受信できない場合に、前記記憶部から前記反転補正量を読み出し、前記反転出力と前記反転補正量とに基づいて前記補正デューティ比を決定してもよく、
前記受信機が前記反転出力を受信できない場合に、前記記憶部から前記正転補正量を読み出し、前記正転出力と前記正転補正量とに基づいて前記補正デューティ比を決定してもよい。
【００１２】
これによれば、前記正転出力に故障が発生して、前記受信機が前記正転出力を受信できない場合には、前記記憶部から前記反転補正量を読み出し、前記反転出力と前記反転補正量とに基づいて前記補正デューティ比を決定することで、前記元デューティ比に補正デューティ比を等しくすることができる。すなわち、この場合も伝送情報である元デューティ比を送信機から受信機へ精度よく伝送できる。
【００１３】
前記反転出力に故障が発生して、前記受信機が前記反転出力を受信できない場合には、前記記憶部から前記正転補正量を読み出し、前記正転出力と前記正転補正量とに基づいて前記補正デューティ比を決定することで、前記元デューティ比に補正デューティ比を等しくすることができる。この場合も伝送情報である元デューティ比を送信機から受信機へ精度よく伝送できる。
【００１４】
また、前記送信機は、伸縮して左右の後輪のトー角を独立に変更するアクチュエータの元伸縮量を計測し、前記元伸縮量を前記元デューティ比に変換して出力する位置センサであってよく、前記受信機は、前記補正デューティ比に基づいて、前記元伸縮量に等しくなるように補正伸縮量を決定してもよい。これによれば、前記送信機を位置センサとし、前記受信機をＥＣＵとして、トー角制御装置を構成することができる。
【００１５】
また、前記受信機が前記正転出力と前記反転出力とを受信しているときに、前記正転デューティ比と前記反転デューティ比と前記補正デューティ比の少なくとも２つの間の差分を算出して記憶してもよい。これによれば、受信機の故障が発生していない状態に基づいて、その状態に応じた差分を設定できるので、伝送情報である補正デューティ比をより精度よく受信することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、正転出力と反転出力のどちらかに断線等の故障が生じた場合であっても、伝送情報を精度よく受信することが可能なＰＷＭ信号の受信機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の実施形態の車両の操舵装置の平面図を示している。図１に示す車両の操舵装置は、車両、例えば、四輪自動車の左右の後輪（左右輪）２にそれぞれ取り付けられるものであり、左右輪において操舵装置は面対称の構造であるので、図１では左輪側の操舵装置のみを記載し、右輪側の操舵装置の記載を省略している。車両の操舵装置には、リアトー角制御装置１が取り付けられており、このリアトー角制御装置１は、アクチュエータ１０、ＥＣＵ（受信機に相当）６および位置センサ（送信機に相当）８を備えている。アクチュエータ１０の伸縮量が、位置センサ８によって計測され、計測された伸縮量は、ＰＷＭ信号に変調され、正転出力Ｕａと反転出力Ｕａｋとして、ＥＣＵ６に送信される。ＥＣＵ６では、正転出力Ｕａと反転出力ＵａｋのＰＷＭ信号から復調された伸縮量に基づいて、アクチュエータ１０を伸縮するための駆動電流ｉを出力する。なお、以下では、トレーリングアーム式のサスペンションを例に挙げて説明する。
【００１８】
前記後輪２には、略車両前後方向に延びるトレーリングアーム３の一端（後端）が固定され、トレーリングアーム３の他端（前端）が略車幅方向に延びるクロスメンバ４に支持されている。クロスメンバ４の端部は、リアサイドフレーム５に弾性支持されている。また、トレーリングアーム３は、クロスメンバ４（車体）にブッシュ（図示せず）を介して枢着される車体側アーム３ａと、後輪２に固定されるとともに車体側アーム３ａの後端が挿入される車輪側アーム３ｂとが、略鉛直方向の回動軸およびブッシュ（いずれも図示せず）を介して連結されて構成されている。これにより、トレーリングアーム３の後端の車幅方向への変位が許容されるように構成されている。
【００１９】
前記アクチュエータ１０は、その一端がトレーリングアーム３（車輪側アーム３ｂ）に取り付けられ、他端がクロスメンバ４に取り付けられている。アクチュエータ１０が伸長することにより、トレーリングアーム３の後端が車幅方向の外側へ変位し、後輪２がトーアウトになる方向に操舵される。アクチュエータ１０が縮小することにより、トレーリングアーム３の後端が車幅方向の内側へ変位し、後輪２がトーインになる方向に操舵される。
【００２０】
図２に、本発明の実施形態のリアトー角制御装置１の構成図を示す。リアトー角制御装置１は、ＥＣＵ（受信機）６と、アクチュエータ１０と、位置センサ（送信機）８と、ＥＣＵ（受信機）６の制御に基づいてアクチュエータ１０を駆動するための駆動電流ｉを出力する駆動回路１８とを備えている。
【００２１】
アクチュエータ１０は、送りねじ部１１、減速機構１２、電動機１３などを備えて構成されている。
【００２２】
送りねじ部１１は、円筒状に形成されたロッド１１ａと、スクリュー溝１１ｂが形成されてロッド１１ａの内部に挿入されるナット１１ｃと、スクリュー溝１１ｂと噛合してロッド１１ａを軸方向に移動可能に支持するスクリュー軸１１ｄとを備えて構成されている。スクリュー軸１１ｄは、減速機構１２および電動機１３とともに細長形状のケース本体１４内に収容され、減速機構１２の一端が電動機１３の出力軸と連結され、他端がスクリュー軸１１ｄと連結されている。
【００２３】
減速機構１２は、例えば、２段のプラネタリギア（図示せず）などが組み合わされて構成されている。
【００２４】
電動機１３は、ＥＣＵ（受信機）６から供給される駆動電流ｉにより正逆両方向に回転可能なブラシモータやブラシレスモータなどで構成されている。電動機１３からの動力が、減速機構１２を介してスクリュー軸１１ｄに伝達されてスクリュー軸１１ｄが回転することで、ロッド１１ａがケース本体１４に対して図示左右方向（軸方向）に移動し、アクチュエータ１０が伸縮自在に動作するようになっている。また、アクチュエータ１０にはブーツ１５が取り付けられて、外部からの埃や水などの異物が浸入しないようになっている。
【００２５】
アクチュエータ１０は、ロッド１１ａの先端に設けられた連結部１６がトレーリングアーム３の車輪側アーム３ｂ（図１参照）に回動自在に連結され、ケース本体１４の基端に設けられた連結部１７がクロスメンバ４（図１参照）にボールジョイント（図示せず）などを介して回動自在に連結されている。
【００２６】
アクチュエータ１０には、ケース本体１４に対するロッド１１ａの位置（相対位置）を検出する位置センサ（送信機）８が固定されている。この位置を検出することで、アクチュエータ１０の伸縮量を計測することができる。位置センサ（送信機）８は、例えば、図２に示すようにケース本体１４の窓上に固定されている本体と、窓内のロッド１１ａに固定されているマグネット８ａとで構成され、ケース本体１４とロッド１１ａが相対移動すると、位置センサ（送信機）８の本体とマグネット８ａも相対移動することになる。マグネット８ａの作る磁場の中を位置センサ（送信機）８の本体が移動しているので、この磁場を利用して前記位置を検出できるようになっている。このように、位置センサ（送信機）８を用いて位置を検出することにより、その位置に対応する後輪２のトーイン、トーアウトのリアトー角を検出することができる。なお、この位置センサ（送信機）８は一例であり、リニアエンコーダのようなものでもよい。
【００２７】
ＥＣＵ（受信機）６は、デューティ比計測部６ａと、断線判定部６ｂと、第１補正デューティ比算出部６ｃと、補正量算出部６ｄと、補正量記憶制御部６ｅと、伸縮量変換部６ｆと、駆動電流制御部６ｇと、補正量読み出し部６ｈと、第２補正デューティ比算出部６ｉと、記憶部６ｊとを有している。なお、各部の機能は、後記するリアトー角制御方法において詳述する。
【００２８】
図３に、本発明の実施形態の位置センサ（送信機）８の構成図を示す。位置センサ（送信機）８の本体内には、マグネット８ａの近傍に、マグネット８ａの移動方向に軸が平行になるように、軟磁性体コア８ｆが配置されている。一次コイル８ｃは、軟磁性体コア８ｆを貫通するように配置されている。二次コイル８ｄ、８ｅは、軟磁性体コア８ｆを貫通して、一次コイル８ｃを挟むように配置されている。二次コイル８ｄの端子間電圧Ｕ１と、二次コイル８ｅの端子間電圧Ｕ２とが、デューティ比変換部８ｂに入力されるようになっている。
【００２９】
一次コイル８ｃに通電すると軟磁性体コア８ｆの周辺に磁界が生じるが、マグネット８ａの正面に位置する軟磁性体コア８ｆの周辺では、マグネット８ａの磁界によって生じた磁気飽和領域８ｇにより、磁力線が磁力線Φ１と磁力線Φ２とに分けられる。
【００３０】
ここで、一次コイル８ｃの中央を位置座標の原点０（ゼロ）とし、座標軸を軟磁性体コア８ｆの軸と平行とする。原点０からマグネット８ａが（元）伸縮量を移動したとすると、磁力線Φ１の磁束密度と磁力線Φ２の磁束密度とに、（元）伸縮量に応じた差が生じる。磁力線Φ１は二次コイル８ｄを貫通し、磁力線Φ２は二次コイル８ｅを貫通しているので、端子間電圧Ｕ１と端子間電圧Ｕ２とにも、（元）伸縮量に応じた差が生じる。デューティ比変換部８ｂでは、この（元）伸縮量に応じた差を有する端子間電圧Ｕ１と端子間電圧Ｕ２とを入力し、（元）伸縮量に応じた元デューティ比を有するＰＷＭ信号を正転出力Ｕａとして、ＥＣＵ６へ出力している。デューティ比変換部８ｂでは、反転出力ＵａｋもＥＣＵ６へ出力しており、反転出力Ｕａｋは、正転出力Ｕａに対してハイレベルとロウレベルとを反転させたＰＷＭ信号である。前記によれば、（元）伸縮量というＥＣＵ６へ伝送される伝送情報が、ＰＷＭ信号に変調されて正転出力Ｕａと反転出力Ｕａｋとなり、ＥＣＵ６に送信されたことになる。この変調と送信という機能を有することにより、位置センサ８は一種の送信機とみなすことができる。これに対し、ＥＣＵ６は、後記にて詳述するが、正転出力Ｕａと反転出力ＵａｋのＰＷＭ信号を受信し、ＰＷＭ信号から（補正）伸縮量という伝送情報を復調する。この受信と復調という機能を有することにより、ＥＣＵ６は一種の受信機とみなすことができる。
【００３１】
図４に、アクチュエータ１０の（元）伸縮量に対する、正転出力Ｕａの正転デューティ比の関係と、反転出力Ｕａｋの反転デューティ比の関係とを示す。検知範囲、例えば１５ｍｍの範囲の中央に前記原点０が設定されている。
【００３２】
正転出力Ｕａでは、検知範囲において（元）伸縮量が増加すると、正転デューティ比は、１０％から９０％まで増加する。また、（元）伸縮量が検知範囲より小さい範囲では、正転デューティ比は１０％で一定になる。（元）伸縮量が検知範囲より大きい範囲では、正転デューティ比は９０％で一定になる。このことにより、逆に、１０％未満の正転デューティ比と９０％を超える正転デューティ比の正転出力Ｕａが検出された場合は、正転出力Ｕａに故障が発生しているとみなすことができる。具体的に、正転出力Ｕａが断線した場合には正転デューティ比は０％になると考えられ、正転出力Ｕａが電源ラインにショートした場合には正転デューティ比は１００％になると考えられるので、有効に故障を検出することができる。
【００３３】
反転出力Ｕａｋでは、検知範囲において（元）伸縮量が増加すると、反転デューティ比は、９０％から１０％まで減少する。また、（元）伸縮量が検知範囲より小さい範囲では、反転デューティ比は９０％で一定になる。（元）伸縮量が検知範囲より大きい範囲では、反転デューティ比は１０％で一定になる。このことにより、逆に、１０％未満の反転デューティ比と９０％を超える反転デューティ比の反転出力Ｕａｋが検出された場合は、正転出力Ｕａと同様に、反転出力Ｕａｋに故障が発生しているとみなすことができる。
【００３４】
図５に、本発明の実施形態の伝送後のＰＷＭ信号のデューティ比の補正方法を含んだリアトー角制御方法のフローチャートを示す。
【００３５】
ステップＳ１で、ＥＣＵ６が、車両のイグニションスイッチがオフになったか否か等に応じて、このリアトー角制御方法のフローをストップさせるか否かの判定を行う。例えば、車両のイグニションスイッチがオフになり、リアトー角制御方法のフローをストップさせると判定した場合（ステップＳ１、Ｙｅｓ）は、リアトー角制御方法のフローをストップさせる。リアトー角制御方法のフローをストップさせないと判定した場合（ステップＳ１、Ｎｏ）は、ステップＳ２へ進む。
【００３６】
ステップＳ２で、位置センサ（送信機）８が、計測した元伸縮量を元デューティ比へ変換し、この元デューティ比を有するＰＷＭ信号の正転出力Ｕａを生成する。また、正転出力ＵａのＰＷＭ信号を反転した反転出力Ｕａｋを生成する。
【００３７】
ステップＳ３で、位置センサ（送信機）８が、正転出力Ｕａを送信し、ＥＣＵ（受信機）６が、正転出力Ｕａを受信する。図６（ａ）に、伝送前と伝送後の正転出力Ｕａを示すが、伝送前の正転出力Ｕａは矩形波であるが、正転出力Ｕａの伝送中に、ＰＷＭ信号はハーネス線間容量等の影響でなまってしまう。
【００３８】
ステップＳ４で、デューティ比計測部６ａ（図２参照）が、受信した正転出力ＵａのＰＷＭ信号から正転デューティ比を計測する。図６（ａ）に示すように、ＰＷＭ信号のロウ（Ｌｏｗ）レベルは０（ゼロ）［Ｖ］であり、ハイ（Ｈｉｇｈ）レベルは５［Ｖ］であるとする。そして、正転出力Ｕａがハイ（Ｈｉｇｈ）閾値の３．９［Ｖ］を超えたときに、正転出力Ｕａがロウレベルからハイレベルになったとみなし、正転出力Ｕａがロウ（Ｌｏｗ）閾値の０．８［Ｖ］を下まわったときに、正転出力Ｕａがハイレベルからロウレベルになったとみなしている。これより、例えば、伝送前の正転デューティ比Ｕａｏが６０％であっても、伝送中のなまりの影響で、計測される伝送後の正転デューティ比Ｕｐｗｍは５７％になり、伝送前の正転デューティ比Ｕａｏの６０％からずれてしまっている。
【００３９】
ステップＳ５で、位置センサ（送信機）８が、反転出力Ｕａｋを送信し、ＥＣＵ（受信機）６が、反転出力Ｕａｋを受信する。図６（ｂ）に、伝送前と伝送後の反転出力Ｕａｋを示すが、伝送前の反転出力Ｕａｋは矩形波であるが、反転出力Ｕａｋの伝送中に、ＰＷＭ信号はハーネス線間容量等の影響でなまってしまう。
【００４０】
ステップＳ６で、デューティ比計測部６ａ（図２参照）が、受信した反転出力ＵａｋのＰＷＭ信号から反転デューティ比を計測する。図６（ｂ）に示すように、ＰＷＭ信号のロウ（Ｌｏｗ）レベルは０（ゼロ）［Ｖ］であり、ハイ（Ｈｉｇｈ）レベルは５［Ｖ］であるとする。そして、反転出力Ｕａｋがハイ（Ｈｉｇｈ）閾値の３．９［Ｖ］を超えたときに、反転出力Ｕａｋがロウレベルからハイレベルになったとみなし、反転出力Ｕａｋがロウ（Ｌｏｗ）閾値の０．８［Ｖ］を下まわったときに、反転出力Ｕａｋがハイレベルからロウレベルになったとみなしている。これより、例えば、伝送前の反転デューティ比Ｕａｋｏが４０％であっても、伝送中のなまりの影響で、計測される伝送後の反転デューティ比Ｕｐｗｍｋは３７％になり、伝送前の反転デューティ比Ｕａｋｏの４０％からずれてしまっている。
【００４１】
ステップＳ７で、断線判定部６ｂ（図２参照）が、計測した正転デューティ比に基づいて、正転出力Ｕａが故障しているか否かの判定を行う。具体的には、計測した正転デューティ比が、１０％未満か９０％を超えているかの判定を行う。正転デューティ比が１０％未満か９０％を超えている場合に、正転出力Ｕａは故障していると判定し（ステップＳ７、Ｙｅｓ）、ステップＳ１８に進む。正転デューティ比が１０％以上で９０％以下である場合に、正転出力Ｕａは故障していないと判定し（ステップＳ７、Ｎｏ）、ステップＳ８に進む。
【００４２】
ステップＳ８で、断線判定部６ｂ（図２参照）が、計測した反転デューティ比に基づいて、反転出力Ｕａｋが故障しているか否かの判定を行う。具体的には、計測した反転デューティ比が、１０％未満か９０％を超えているかの判定を行う。反転デューティ比が１０％未満か９０％を超えている場合に、反転出力Ｕａｋは故障していると判定し（ステップＳ８、Ｙｅｓ）、ステップＳ１６に進む。反転デューティ比が１０％以上で９０％以下である場合に、反転出力Ｕａｋは故障していないと判定し（ステップＳ８、Ｎｏ）、ステップＳ９に進む。
【００４３】
ステップＳ９で、第１補正デューティ比算出部６ｃ（図２参照）が、図６に示す補正式を用いて、補正デューティ比Ｕｐｗｍｏを算出する。図６の例によれば、補正デューティ比Ｕｐｗｍｏとして６０％が算出される。この値は、伝送前の正転デューティ比Ｕａｏの６０％に一致しているので、高精度の伝送が可能になっている。
【００４４】
ステップＳ１０で、補正量算出部６ｄ（図２参照）が、正転デューティ比から補正デューティ比へ補正するための正転補正量を算出する。
【００４５】
ステップＳ１１で、補正量記憶制御部６ｅ（図２参照）が、前記正転補正量を、記憶部６ｊ（図２参照）に記憶する。例えば、記憶部６ｊに正転デューティ比Ｕｐｗｍの５７％に対応する正転補正量として３％を記憶する。
【００４６】
ステップＳ１２で、補正量算出部６ｄが、反転デューティ比から補正デューティ比へ補正するための反転補正量を算出する。
【００４７】
ステップＳ１３で、補正量記憶制御部６ｅが、前記反転補正量を、記憶部６ｊに記憶する。例えば、記憶部６ｊに反転デューティ比Ｕｐｗｍｋの３７％に対応する反転補正量として３％を記憶する。
【００４８】
ステップＳ１４で、伸縮量変換部６ｆ（図２参照）が、前記ステップＳ９で算出された補正デューティ比、あるいは、後記するステップＳ１７またはステップＳ１９で算出された補正デューティ比を、補正伸縮量へ変換する。この変換は、実質的にステップＳ２における変換の逆変換でよい。このため、補正伸縮量は、元伸縮量に精度よく一致させることができる。
【００４９】
ステップＳ１５で、駆動電流制御部６ｇ（図２参照）が、補正伸縮量に基づいて、駆動電流ｉを制御する。この後、ステップＳ１に戻る。
【００５０】
次に、正転出力Ｕａに断線等の故障が発生した場合を考える。故障が発生すると、ステップＳ７の故障判定により、ステップＳ１８に進む。
【００５１】
ステップＳ１８で、補正量読み出し部６ｈ（図２参照）が、ステップＳ６で計測した反転デューティ比に対応する反転補正量を、記憶部６ｊから読み出す。具体的には、図６（ａ）に示す正転出力Ｕａが受信されず、図６（ｂ）に示す反転出力Ｕａｋのみが受信されている。そして、伝送後の反転デューティ比Ｕｐｗｍｋとして３７％が計測される。記憶部６ｊから、反転デューティ比Ｕｐｗｍｋの３７％に対応する反転補正量として３％が読み出される。
【００５２】
ステップＳ１９で、第２補正デューティ比算出部６ｉ（図２参照）が、反転デューティ比と反転補正量とから補正デューティ比を算出する。具体的には、反転デューティ比Ｕｐｗｍｋの３７％に反転補正量の３％を加えた４０％を１００％から減算し（反転し）、補正デューティ比として６０％を算出する。この値は、伝送前の正転デューティ比Ｕａｏの６０％に一致しているので、高精度の伝送が可能になっている。
【００５３】
次に、反転出力Ｕａｋに断線等の故障が発生した場合を考える。故障が発生すると、ステップＳ８の故障判定により、ステップＳ１８に進む。
【００５４】
ステップＳ１６で、補正量読み出し部６ｈ（図２参照）が、ステップＳ４で計測した正転デューティ比に対応する正転補正量を、記憶部６ｊから読み出す。具体的には、図６（ｂ）に示す反転出力Ｕａｋが受信されず、図６（ａ）に示す正転出力Ｕａのみが受信されている。そして、伝送後の正転デューティ比Ｕｐｗｍとして５７％が計測される。記憶部６ｊから、正転デューティ比Ｕｐｗｍの５７％に対応する正転補正量として３％が読み出される。
【００５５】
ステップＳ１７で、第２補正デューティ比算出部６ｉ（図２参照）が、正転デューティ比と正転補正量とから補正デューティ比を算出する。具体的には、正転デューティ比Ｕｐｗｍの５７％に正転補正量の３％を加えた６０％を、補正デューティ比として算出する。この値は、伝送前の正転デューティ比Ｕａｏの６０％に一致しているので、高精度の伝送が可能になっている。
【００５６】
なお、前記した実施形態では、トレーリングアーム式のサスペンションに適用した例を挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、ダブルウイッシュボーン式のサスペンション、マルチリンク式のサスペンションなどに適用してもよい。また、ダブルウイッシュボーン式やマルチリンク式であれば、アクチュエータ１０が取り付けられる場所は、ナックルなど後輪２のトー角を変更できる位置であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態の位置センサ（送信機）とＥＣＵ（受信機）とを有するリアトー角制御装置が取り付けられている車両の操舵装置の平面図である。
【図２】本発明の実施形態の位置センサ（送信機）とＥＣＵ（受信機）とを有するリアトー角制御装置の構成図である。
【図３】本発明の実施形態の位置センサ（送信機）の構成図である。
【図４】アクチュエータの（元）伸縮量に対する、正転出力の正転デューティ比の関係と、反転出力の反転デューティ比の関係とを示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態の伝送後のＰＷＭ信号のデューティ比の補正方法のフローチャートである。
【図６】（ａ）は正転出力のＰＷＭ信号における伝送前波形と伝送後波形とを示すグラフであり、（ｂ）は反転出力のＰＷＭ信号における伝送前波形と伝送後波形とを示すグラフである。
【符号の説明】
【００５８】
１ リアトー角制御装置
２ 後輪
３ トレーリングアーム
３ａ 車体側アーム
３ｂ 車輪側アーム
４ クロスメンバ
５ リアサイドフレーム
６ ＥＣＵ（受信機）
６ａ デューティ比計測部
６ｂ 断線判定部
６ｃ 第１補正デューティ比算出部
６ｄ 補正量算出部
６ｅ 補正量記憶制御部
６ｆ 伸縮量変換部
６ｇ 駆動電流制御部
６ｈ 補正量読み出し部
６ｉ 第２補正デューティ比算出部
６ｊ 記憶部
８ 位置センサ（送信機）
８ａ マグネット
８ｂ デューティ比変換部
８ｃ 一次コイル
８ｄ、８ｅ 二次コイル
８ｆ 軟磁性体コア
８ｇ 磁気飽和領域
１０ アクチュエータ
１１ 送りねじ部
１１ａ ロッド
１１ｂ スクリュー溝
１１ｃ ナット
１１ｄ スクリュー軸
１２ 減速機構
１３ 電動機
１４ ケース本体
１５ ブーツ
１６、１７ 連結部
１８ 駆動回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
元デューティ比を有するＰＷＭ信号を、正転出力で送信するとともに、前記正転出力に対してハイレベルとロウレベルとが反転した反転出力で送信する送信機から、前記正転出力と前記反転出力とを受信し、前記正転出力から計測された正転デューティ比と前記反転出力から計測された反転デューティ比とに基づいて前記元デューティ比に等しくなるように補正デューティ比を決定するＰＷＭ信号の受信機において、
前記正転デューティ比と前記反転デューティ比と前記補正デューティ比の少なくとも２つの間の差分を記憶しておき、
前記正転出力と前記反転出力の一方が受信できない場合に、他方の出力から計測されたデューティ比と前記差分とに基づいて前記補正デューティ比を決定することを特徴とするＰＷＭ信号の受信機。
【請求項２】
前記正転デューティ比に基づいて前記補正デューティ比を決定可能な正転補正量と、前記反転デューティ比に基づいて前記補正デューティ比を決定可能な反転補正量とを記憶する記憶部を有し、
前記受信機が前記正転出力を受信できない場合に、前記記憶部から前記反転補正量を読み出し、前記反転出力と前記反転補正量とに基づいて前記補正デューティ比を決定し、
前記受信機が前記反転出力を受信できない場合に、前記記憶部から前記正転補正量を読み出し、前記正転出力と前記正転補正量とに基づいて前記補正デューティ比を決定することを特徴とする請求項１に記載のＰＷＭ信号の受信機。
【請求項３】
前記送信機は、伸縮して左右の後輪のトー角を独立に変更するアクチュエータの元伸縮量を計測し、前記元伸縮量を前記元デューティ比に変換して出力する位置センサであり、
前記受信機は、前記補正デューティ比に基づいて、前記元伸縮量に等しくなるように補正伸縮量を決定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＰＷＭ信号の受信機。
【請求項４】
前記受信機が前記正転出力と前記反転出力とを受信しているときに、前記正転デューティ比と前記反転デューティ比と前記補正デューティ比の少なくとも２つの間の差分を算出して記憶することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＰＷＭ信号の受信機。
【請求項１】
元デューティ比を有するＰＷＭ信号を、正転出力で送信するとともに、前記正転出力に対してハイレベルとロウレベルとが反転した反転出力で送信する送信機から、前記正転出力と前記反転出力とを受信し、前記正転出力から計測された正転デューティ比と前記反転出力から計測された反転デューティ比とに基づいて前記元デューティ比に等しくなるように補正デューティ比を決定するＰＷＭ信号の受信機において、
前記正転デューティ比と前記反転デューティ比と前記補正デューティ比の少なくとも２つの間の差分を記憶しておき、
前記正転出力と前記反転出力の一方が受信できない場合に、他方の出力から計測されたデューティ比と前記差分とに基づいて前記補正デューティ比を決定することを特徴とするＰＷＭ信号の受信機。
【請求項２】
前記正転デューティ比に基づいて前記補正デューティ比を決定可能な正転補正量と、前記反転デューティ比に基づいて前記補正デューティ比を決定可能な反転補正量とを記憶する記憶部を有し、
前記受信機が前記正転出力を受信できない場合に、前記記憶部から前記反転補正量を読み出し、前記反転出力と前記反転補正量とに基づいて前記補正デューティ比を決定し、
前記受信機が前記反転出力を受信できない場合に、前記記憶部から前記正転補正量を読み出し、前記正転出力と前記正転補正量とに基づいて前記補正デューティ比を決定することを特徴とする請求項１に記載のＰＷＭ信号の受信機。
【請求項３】
前記送信機は、伸縮して左右の後輪のトー角を独立に変更するアクチュエータの元伸縮量を計測し、前記元伸縮量を前記元デューティ比に変換して出力する位置センサであり、
前記受信機は、前記補正デューティ比に基づいて、前記元伸縮量に等しくなるように補正伸縮量を決定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＰＷＭ信号の受信機。
【請求項４】
前記受信機が前記正転出力と前記反転出力とを受信しているときに、前記正転デューティ比と前記反転デューティ比と前記補正デューティ比の少なくとも２つの間の差分を算出して記憶することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＰＷＭ信号の受信機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１２６４０３（Ｐ２００９−１２６４０３Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０４５６６（Ｐ２００７−３０４５６６）
【出願日】平成１９年１１月２６日（２００７．１１．２６）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２６日（２００７．１１．２６）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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