DE19854206A1

DE19854206A1 - Einrichtung und Verfahren zur Anzeige der Lenkposition von Rädern

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Publication number: DE19854206A1
Application number: DE1998154206
Authority: DE
Inventors: Hong-Kwan Kim
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2000-05-31

Abstract

Eine Einrichtung und ein Verfahren zur Anzeige einer Lenkposition von Rädern. Nach Energiezufuhr werden Eingabe/Ausgabeabschnitte und Variablen einer zentralen Verarbeitungseinheit und einer Flüssigkristallanzeige initialisiert, und wird dann ein Symbol oder werden Zeichen auf der Flüssigkristallanzeige dargestellt. Die Lenkposition der Räder wird auf der Grundlage des Ausmaßes der Drehung eines Lenkrades erfaßt. Die analogen Positionsdaten entsprechend der festgestellten Position werden eingelesen und in einen Digitalwert innerhalb des Bereiches von 0 bis 255 umgewandelt. Lichtemittierende Dioden werden in Reaktion auf den Digitalwert eingeschaltet, um die Lenkposition der Räder anzuzeigen. Die Drehrichtung und das Ausmaß des Lenkrades werden auf der Flüssigkristallanzeige angezeigt, in Reaktion auf den Digitalwert, um anzuzeigen, daß die Räder nach links gelenkt werden, wenn der Digitalwert kleiner als 126 ist, nach vorn, wenn der Digitalwert zwischen 126 und 129 liegt, und nach rechts, wenn der Digitalwert größer als 129 ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Anzeige einer Lenkposition von Rädern eines Fahrzeugs, und genauer eine Einrichtung und ein Verfahren zur Anzeige der Lenkposition der Räder, bei welchen das Ausmaß der Drehung eines Lenkrades gemessen wird, das Ausmaß der Drehung durch ein vorbestimmtes System berechnet wird, und das berechnete Ergebnis von einer Flüssigkristallanzeigeeinheit (LCD- Einheit) oder von einer Anzeige mit einer lichtemittierenden Diode (LED) angezeigt wird, damit so ein Fahrer einen Ausrichtungszustand der Räder erkennen kann, während das Fahrzeug anhält oder fährt.

Beschreibung des Standes der Technik

Bei einer herkömmlichen Einrichtung zur Anzeige einer Lenkposition von Rädern ist ein Vorsprung auf der Welle eines Lenkrades vorgesehen, und sind mehrere Schalter so angeordnet, daß sie während der Drehung des Lenkrades in Kontakt mit dem Vorsprung gelangen. Bei dieser Einrichtung kann eine Lenkposition von Rädern entsprechend einem Kontaktzustand der Schalter mit dem Vorsprung gemessen werden. Bei einer anderen herkömmlichen Einrichtung ist eine Endschwelle an einem Kraftzylinder in einem Lenkgetriebe angebracht, so daß sie sich durch Hydraulikdruck entsprechend dem Ausmaß der Drehung eines Lenkrades bewegen kann, und werden mehrere Schalter betätigt innerhalb des Bewegungsbereiches der Endschwelle, um eine Lenkposition von Rädern zu messen. Bei einer weiteren herkömmlichen Einrichtung ist ein Potentiometer zu dem Zweck vorgesehen, einen Widerstand entsprechend einem Drehwinkel eines Lenkrades zu erzeugen, der dann an eine Anzeigegerätegruppe, LCD-Einheit oder LED-Anzeige angelegt wird, und so von einem Fahrer gesehen werden kann.

Allerdings treten im Falle der Verwendung der Schalter mechanische Reibungen an Kontakten der Schalter auf, was zu einer Verringerung der Genauigkeit der Messung der Lenkposition der Räder führt. Im Falle der Verwendung des Potentiometers wird der Widerstand entsprechend dem Ausmaß der Drehung des Lenkrades nur erzeugt und von der Anzeigegerätegruppe angezeigt, wodurch die Meßgenauigkeit verringert wird. Darüber hinaus führen unterschiedliche Anbringungsorte des Potentiometers zu unterschiedlichen Meßgenauigkeiten.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Daher wurde die vorliegende Erfindung angesichts der voranstehenden Schwierigkeiten entwickelt, und besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Einrichtung und eines Verfahrens zur Anzeige einer Lenkposition von Rädern, bei welchen Zahnräder mit einem gewünschten Untersetzungsverhältnis so vorgesehen sind, daß sie zusammen mit der Welle eines Lenkrades gedreht werden, um das Ausmaß der Drehung des Lenkrades zu messen, und ein Mikrocomputer vorgesehen ist, um das gemessene Ausmaß zu berechnen, um das berechnete Ergebnis über LEDs anzuzeigen, oder derartige Daten auf einer LCD als Zeichen oder ein Symbol darzustellen, so daß ein Fahrer einfach die Lenkposition der Räder erkennen kann, während das Fahrzeug angehalten ist oder fährt.

Gemäß einer Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Anzeige einer Lenkposition von Rädern zur Verfügung gestellt, welches den ersten Schritt der Initialisierung von Eingabe/Ausgabeabschnitten und von Variablen einer zentralen Verarbeitungseinheit sowie einer Flüssigkristallanzeige nach der Lieferung von Energie umfaßt, wobei dann ein Symbol oder Zeichen auf der Flüssigkristallanzeige angezeigt werden; den zweiten Schritt der Feststellung der Lenkposition der Räder auf der Grundlage des Ausmaßes der Drehung eines Lenkrades, des Lesens analoger Positionsdaten entsprechend der festgestellten Position, und des Umwandelns der gelesenen analogen Positionsdaten in einen Digitalwert innerhalb des Bereiches von 0 bis 255, um Digitaldaten in Bezug auf die Lenkposition der Räder zu erhalten; den dritten Schritt der Einschaltung lichtemittierender Dioden in Reaktion auf den Digitalwert, der in dem zweiten Schritt erhalten wurde, um die Lenkposition der Räder anzuzeigen; und den vierten Schritt der Darstellung der Drehrichtung und des Ausmaßes des Lenkrades auf der Flüssigkristallanzeige in Reaktion auf den Digitalwert, der in dem zweiten Schritt erhalten wurde, um anzuzeigen, daß die Räder nach links gelenkt sind, wenn der Digitalwert kleiner als 126 ist, nach vorn, wenn der Digitalwert zwischen 126 und 129 liegt, und nach rechts, wenn der Digitalwert größer als 129 ist.

Vorzugsweise umfaßt der zweite Schritt den Schritt der Feststellung von 2,5 Drehungen des Lenkrades vom Zentrum nach links und von 2,5 Drehungen des Lenkrades vom Zentrum nach rechts, während ein Potentiometer 10 Umdrehungen durchführt, und umfaßt der vierte Schritt den Schritt der Unterteilung des Digitalwertes, der im zweiten Schritt erhalten wurde, durch 51, wenn der Digitalwert nicht größer als 129 ist, die Anzeige des sich ergebenden Quotienten als Ausmaß der Drehung des Lenkrades, Subtraktion von 128 in dem Digitalwert, wenn der Digitalwert größer als 129 ist, Division des Subtraktionsergebnisses durch 51, und Anzeige des sich ergebenden Quotienten als das Ausmaß der Drehung des Lenkrades.

Gemäß einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird eine Einrichtung zur Anzeige einer Lenkposition von Rädern zur Verfügung gestellt, welche eine Lenkpositionserfassungsvorrichtung zur Feststellung des Ausmaßes der Drehung eines Lenkrades aufweist, um Daten zu erzeugen, welche die Lenkposition der Räder betreffen, wobei die Lenkpositionserfassungsvorrichtung ein Antriebszahnrad aufweist, welches auf der Welle des Lenkrades angebracht ist, ein angetriebenes Zahnrad, welches mit dem Antriebszahnrad im Eingriff steht, und ein Potentiometer zur Erzeugung eines analogen Widerstands entsprechend dem Ausmaß der Drehung des angetriebenen Zahnrads; einen System-Nur-Lesespeicher zum Speichern eines Softwareausführungsprogramms zur Berechnung der Lenkpositionsdaten von der Lenkpositionserfassungsvorrichtung und zur Anzeige der Lenkposition der Räder als Zeichen oder ein Symbol entsprechend dem berechneten Ergebnis; einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff zum Speichern der Lenkpositionsdaten von der Lenkpositionserfassungsvorrichtung in Reaktion auf eine Adresse synchron mit einem Zeittakt; eine zentrale Verarbeitungseinheit zur Umwandlung der Lenkpositionsdaten von der Lenkpositionserfassungsvorrichtung in einen Digitalwert innerhalb des Bereiches von 0 bis 255 auf der Grundlage des Softwareausführungsprogramms, welches in dem System-Nur-Lesespeicher gespeichert ist, und zur Festlegung, daß die Räder nach links gelenkt werden, wenn der Digitalwert kleiner als 126 ist, nach vorn, wenn der Digitalwert zwischen 126 und 129 liegt, und nach rechts, wenn der Digitalwert größer als 129 ist; eine Anzeigevorrichtung mit lichtemittierenden Dioden zur Anzeige der Lenkposition der Räder in Reaktion auf die Lenkpositionsdaten, die in dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff gespeichert sind, und auf ein Adressenverriegelungssignal von der zentralen Verarbeitungseinheit; und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung zur Anzeige der Lenkposition der Räder als die Zeichen oder ein Symbol in Reaktion auf die Lenkpositionsdaten, die in dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff gespeichert sind, und das Adressenverriegelungssignal von der zentralen Verarbeitungseinheit.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die voranstehenden und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen noch deutlicher. Es zeigt:

Fig. 1 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Anzeige einer Lenkposition von Rädern gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein detailliertes Flußdiagramm zur Erläuterung eines LCD-Anzeigeschrittes in Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Anzeige einer Lenkposition von Rädern gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine Ansicht zur Erläuterung einer Ausführungsform eines Lenkpositionsdetektors in Fig. 3;

Fig. 5 ein Schaltbild zur Erläuterung einer Ausführungsform der Einrichtung zur Anzeige der Lenkposition der Räder gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ein Schaltbild zur Erläuterung einer Verbindung zwischen einem Potentiometer in Fig. 4 und einer CPU in Fig. 3;

Fig. 7 ein Schaltbild zur Erläuterung einer Ausführungsform einer seriellen Kommunikation zwischen der Lenkpositionsanzeigeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und einem üblichen PC;

Fig. 8 ein detailliertes Schaltbild einer LED-Anzeige in Fig. 3; und

Fig. 9 ein detailliertes Schaltbild einer LED-Einheit in Fig. 3.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

In Fig. 1 ist ein Verfahren zur Anzeige einer Lenkposition von Rädern gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie aus dieser Zeichnung hervorgeht weist das Lenkpositionsanzeigeverfahren einen Initialisierungsschritt S1 auf, einen Lenkpositionsdatenaquisitionsschritt S2, einen LED-Anzeigeschritt S3, und einen LCD-Anzeigeschritt S4.

Im Anzeigeschritt S1 werden, wenn ein Fahrer sein Fahrzeug zur Lieferung von Energie einstellt, Eingabe/Ausgabeabschnitte und Variable einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) und einer LCD initialisiert, und werden dann ein Symbol oder Zeichen auf der LCD angezeigt. Zu diesem Zeitpunkt kann das angezeigte Symbol oder die angezeigten Zeichen sein "Lenkanzeige", "Perfekt", "Ihre beste Wahl" usw.

In dem Lenkpositionsdatenaquisitionsschritt S2 wird die Lenkposition der Räder auf der Grundlage des Ausmaßes der Drehung eines Lenkrades festgestellt, und werden analoge Positionsdaten entsprechend der erfaßten Position gelesen und in einen Digitalwert innerhalb des Bereiches von 0 bis 255 umgewandelt. Auf diese Weise werden Digitaldaten in Bezug auf die Lenkposition der Räder erhalten.

Bei dem LED-Anzeigeschritt S3 werden LEDs in Reaktion auf den Digitalwert eingeschaltet, der in dem Lenkpositionsdatenaquisitionsschritt S2 erhalten wurde, um die Lenkposition der Räder anzuzeigen.

In dem LCD-Anzeigeschritt S4 wird die Drehrichtung und das Ausmaß des Lenkrades auf der LCD in Reaktion auf den Digitalwert angezeigt, der in dem Lenkpositionsdatenaquisitionsschritt S2 erhalten wurde, um anzuzeigen, daß die Räder nach links gelenkt werden, wenn der Digitalwert kleiner als 126 ist, nach vorn, wenn der Digitalwert zwischen 126 und 129 liegt, und nach rechts, wenn der Digitalwert größer als 129 ist.

Ein Potentiometer kann dazu verwendet werden, einen analogen Widerstand entsprechend dem Ausmaß der Drehung des Lenkrades zu erzeugen, um dieses in dem Lenkpositionsdatenaquisitionsschritt S2 festzustellen. Vorzugsweise erfaßt das Potentiometer 1,5 bis 2,5 Umdrehungen des Lenkrades vom Zentrum nach links und 1,5 bis 2,5 Umdrehungen des Lenkrades vom Zentrum nach rechts, während es 10 Umdrehungen durchführt. Ein analoger Ausgangswert des Potentiometers wird in einen Digitalwert durch eine Umwandlungsbetriebsart mit 8 Bit umgewandelt.

Der Analog/Digital-umgewandelte Wert (A/D-gewandelte Wert) ändert sich von 0 bis 255, während das Potentiometer 10 Umdrehungen durchführt. Wenn die Zahnräder so ausgelegt sind, daß das Potentiometer 10 Umdrehungen durchführt, während das Lenkrad 2,5 Umdrehungen vom Zentrum nach links und 2,5 Umdrehungen vom Zentrum nach rechts durchführt, wird das gesamte Ausmaß der Drehung, welches das Lenkrad von links nach rechts durchführt, von 0 bis 255 geändert.

Daher repräsentiert, wenn der A/D-gewandelte Wert durch 51 dividiert wird, der sich ergebende Quotient das Ausmaß der Drehung des Lenkrades. Der voranstehende Quotient gibt nämlich die Anzahl an Umdrehungen an, welche das Lenkrad vom linken Ende zum rechten durchführt.

Das Ausmaß der Drehung des Lenkrades wird auf der LCD bis zu einer Dezimalstelle angezeigt. Wenn der Digitalwert kleiner als 126 ist, so bedeutet dies, daß das Lenkrad nach links gedreht wird. Wenn der Digitalwert größer als 129 ist, so bedeutet dies, daß das Lenkrad nach rechts gedreht wird. Falls der Digitalwert zwischen 126 und 129 liegt, so bedeutet dies, daß das Lenkrad keine Drehung durchführt.

Falls der Digitalwert größer als 129 ist, wird von ihm 128 subtrahiert. Dies hat die Auswirkung, daß ein Offset von bis zu 128 von dem Digitalwert entfernt wird. Dann repräsentiert, wenn das Ergebnis der Subtraktion durch 51 dividiert wird, der sich ergebende Quotient das Ausmaß der Drehung, welches das Lenkrad nach rechts durchführt. Der voranstehende Quotient zeigt nämlich einige von 2,5 Umdrehungen an, welche das Lenkrad nach rechts durchführt.

Ein Pfeil kann dazu verwendet werden, das Ausmaß der Drehung des Lenkrades auf der LCD anzuzeigen. Beispielsweise ergibt sich, wenn 128 durch 18 dividiert wird, der sich ergebende Quotient von 7. In diesem Fall können 2,5 Umdrehungen des Lenkrades auf der LCD angezeigt werden durch sieben "←" und einen "→".

Fig. 2 zeigt Einzelheiten des LCD-Anzeigeschritts S4 in Fig. 1.

Zuerst wird im Schritt S41 überprüft, ob der A/D-gewandelte Wert kleiner als 126 ist. Ist der A/D-gewandelte Wert kleiner als 126 im Schritt S41, so wird ein Linksdrehungswert des Lenkrades auf der LCD im Schritt S42 angezeigt. Im Gegensatz wird, falls der A/D-gewandelte Wert nicht kleiner als 126 im Schritt S1 ist, im Schritt S43 überprüft, ob der A/D gewandelte Wert größer als 129 ist. Wenn im Schritt S43 überprüft wird, daß der A/D-gewandelte Wert größer als 129 ist, so wird ein Rechtsdrehungswert des Lenkrades auf der LCD im Schritt S44 angezeigt. Im Gegensatz hierzu wird, falls der A/D-gewandelte Wert nicht größer als 129 im Schritt S43 ist, die Tatsache, daß sich das Lenkrad im Zentrum befindet, auf der LCD im Schritt S45 angezeigt.

In Fig. 3 ist als Blockschaltbild eine Einrichtung zur Anzeige einer Lenkposition von Rädern gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie aus dieser Zeichnung hervorgeht, weist die Lenkpositionsanzeigeeinrichtung einen Lenkpositionsdetektor 10 auf, einen System-Nur-Lesespeicher (ROM) 20, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 30, eine CPU 40, eine LED-Anzeige 50, eine LCD-Einheit 60, und eine serielle Kommunikationseinheit 70 für einen Personalcomputer (PC).

Der Lenkpositionsdetektor 10 ist dazu ausgebildet, das Ausmaß der Drehung eines Lenkrades festzustellen, um so die Lenkposition der Räder zu erfassen. Zu diesem Zweck weist, wie nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 noch genauer erläutert wird, der Lenkpositionsdetektor 10 ein Antriebszahnrad auf, welches auf der Welle des Lenkrades angebracht ist, ein im Eingriff mit dem Antriebszahnrad stehendes angetriebenes Zahnrad, und ein Potentiometer zur Erzeugung eines analogen Widerstands entsprechend dem Ausmaß der Drehung des angetriebenen Zahnrads.

Der System-ROM 20 ist dazu ausgebildet, ein Softwareausführungsprogramm zur Berechnung von Lenkpositionsdaten von dem Lenkpositionsdetektor 10 zu speichern, und die Lenkposition der Räder als Zeichen oder ein Symbol entsprechend dem berechneten Ergebnis anzuzeigen.

Der RAM 30 ist dazu ausgebildet, die Lenkpositionsdaten von dem Lenkpositionsdetektor 10 in Reaktion auf eine Adresse synchron mit einem Zeittakt zu speichern.

Die CPU 40 ist dazu ausgebildet, die Lenkpositionsdaten von dem Lenkpositionsdetektor 10 auf der Grundlage des Softwareausführungsprogramms zu berechnen, welches in dem System-ROM 20 gespeichert ist, wenn ein Interrupt in Bezug auf die Lenkpositionsdaten entsprechend der Betätigung des Lenkrades durch einen Fahrer erzeugt wird, und das berechnete Ergebnis in den RAM 30 einzuschreiben, oder die Lenkpositionsdaten, die in dem RAM 30 gespeichert sind, zu lesen, in Reaktion auf eine Adresse synchron mit einem Buszyklus.

Die LED-Anzeige 50 ist dazu ausgebildet, die Lenkposition der Räder anzuzeigen. Zu diesem Zweck weist die LED-Anzeige 50 mehrere LEDs auf, um die Lenkposition der Räder anzuzeigen, und einen LED-Treiberpuffer zum Treiben einer der LEDs entsprechend den Lenkpositionsdaten, die in dem RAM 30 gespeichert sind, in Reaktion auf ein Adressenverriegelungssignal von der CPU 40.

Die LCD-Einheit 60 ist dazu ausgebildet, die Lenkposition der Räder als Zeichen oder ein Symbol anzuzeigen. Zu diesem Zweck weist die LCD-Einheit 60 ein LCD-Feld zur Anzahl der Lenkposition der Räder als Zeichen oder ein Symbol auf, und einen LCD-Treiberpuffer zum Treiben des LCD-Feldes in Reaktion auf die Lenkpositionsdaten, die in dem RAM 30 gespeichert sind, und das Adressenverriegelungssignal oder Adressenzwischenspeicherungssignal von der CPU 40.

Die serielle Kommunikationseinheit 70 für einen PC ist dazu ausgebildet, eine Datenkommunikation mit einem PC unter Steuerung durch die CPU 40 durchzuführen.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des Lenkpositionsdetektors 10 in Fig. 3.

Wie in dieser Zeichnung dargestellt weist der Lenkpositionsdetektor 10 ein Antriebszahnrad 2 auf, welches auf der Welle 1 des Lenkrades angebracht ist, ein angetriebenes Zahnrad 3, welches mit dem Antriebszahnrad 2 im Eingriff steht, sowie ein Potentiometer 4 zur Erzeugung eines analogen Widerstands entsprechend dem Ausmaß der Drehung des angetriebenen Zahnrades 3. Das Antriebszahnrad 2 und das angetriebene Zahnrad 3 weisen ein Untersetzungsverhältnis von 1 : 2 untereinander auf, so daß sie bei einem Adressenberechnungsvorgang mit 8 Bit eingesetzt werden können. Das Potentiometer 4 führt 10 Drehungen nach links bzw. rechts durch. Der Adressenberechnungsvorgang mit 8 Bit erfordert 256 Adressen von 0 bis 255. Da das Potentiometer 4 10 Umdrehungen durchführt, entspricht ein Wert von 25,6 jeder Umdrehung des Potentiometers 4. Der Drehwinkel des Potentiometers 4 entsprechend der Adresse 1 beträgt daher etwa 14 (360/25,6).

Fig. 5 ist ein Schaltbild, welches eine Ausführungsform der Einrichtung zur Anzeige der Lenkposition der Räder gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert. Wie in dieser Zeichnung dargestellt weist die Lenkpositionsanzeigeeinrichtung eine Stromversorgungsschaltung 110 auf, einen Taktgenerator 120, einen Schalter 130, eine CPU 200, ein EEPROM 300, ein RAM 400, einen LED-Treiberpuffer 510, einen LCD-Treiberpuffer 610, einen Zwischenspeicherpuffer 700, und eine serielle Kommunikationseinheit 810 für einen PC.

Der Zwischenspeicherpuffer 700 ist dazu ausgebildet, die Lenkpositionsdaten von dem Lenkpositionsdetektor 10 zwischen zuspeichern.

Vorzugsweise ist die CPU 200 ein Modell 80C196KC, ist der EEPROM 300 ein Modell KM29C256, ist der RAM 400 ein Modell KM62256AL, ist der LED-Treiberpuffer 510 ein Modell 74HC14, ist der LCD-Treiberpuffer 610 ein Modell 74HC02, und ist der Zwischenspeicherpuffer 700 ein Modell 74HC573.

Die Stromversorgungsschaltung 110 ist mit einem 7805-Regler zum Empfang einer Eingangsgleichspannung von 7,3 V oder mehr und zur Ausgabe einer Gleichspannung von 5 V an VCC-Klemmen versehen.

Die CPU 200 des Typs 80C196KC führt Adressen/Datenbusoperationen mit 16 Bit/8 Bit durch. In der Standardbetriebsart werden die Anschlüsse 3 und die Anschlüsse 4 der CPU 200 nicht für Anschlußfunktionen verwendet, sondern für Adressen/Datenbusfunktionen (AD0-AD7 und A8-A15). Die CPU 200 erzeugt ein Adressenzwischenspeicherfreischaltsignal ALE zum Zwischenspeichern von Adressen A0-A15. Diese Adressen A0-A15 müssen zwischengespeichert werden, bevor das Adressenzwischenspeicherfreischaltsignal ALE auf den niedrigen Logikpegel geht. Die Anschlüsse 3 entsprechend den Adressen AD0-A7 werden als Datenbusleitungen für den übrigbleibenden Buszykluszeitraum verwendet. Das Adressenzwischenspeicherfreischaltsignal ALE der CPU 200 wird an eine Chip-Auswahlklemme (Stift Nummer 11) des Zwischenspeicherpuffers 700 des Typs 74HC573 angelegt, der dann eine Zwischenspeicherung von Adressen und Daten bei dem EEPROM 300 des Typs KM29C256 und dem RAM 400 des Typs KM62256AL durchführt.

Der LED-Treiberpuffer 510 des Typs 74HC14 ist dazu ausgebildet, ein schwaches Signal einzustellen, welches an LEDs angelegt werden soll, und zwar auf 0 oder 1. Zu diesem Zweck verstärkt der Treiberpuffer 510 den Strom ausreichend stark, damit die LEDs betrieben werden.

Der Taktgenerator 120 ist an Taktklemmen XTAL1 und XTAL2 der CPU 200 angeschlossen, um einen Takt von 20 MHz für die Synchronisation der Bauteile in der Lenkpositionsanzeigeeinrichtung zu erzeugen.

Die serielle Kommunikationseinheit 810 für einen PC ist zwischen Klemmen Txd und Rxd der CPU 200 des Typs 80C196KC und eine serielle Kommunikationseinheit des Typs MAX232 geschaltet, um eine Datenkommunikation zwischen der CPU 200 und einem üblichen IBM PC über die serielle Kommunikationseinheit des Typs MAX232 durchzuführen. Die serielle Kommunikationseinheit des Typs MAX232 wird dazu verwendet, ein Programm in einem Entwicklungsschritt zu testen. Daher ist die serielle Kommunikationseinheit des Typs MAX232 bei einem tatsächlich entwickelten System nicht erforderlich, da ein Programm in einem ROM gespeichert wird.

Der Schalter 130 dient als Rücksetzschalter zum Zurücksetzen des Systems.

Der LED-Treiberpuffer 510 ist an Anschlüsse 1 der CPU 200 angeschlossen, um LEDs entsprechend Daten zu treiben, die von einem Potentiometer erhalten werden.

Der LCD-Treiberpuffer 610 ist an den EEPROM 300 des Typs KM29C256 angeschlossen, um eine LCD entsprechend den Daten zu treiben, die von dem Potentiometer erhalten werden.

Fig. 6 ist ein Schaltbild zur Erläuterung einer Verbindung zwischen dem Potentiometer 4 in Fig. 4 und der CPU 40 in Fig. 3. Wie in dieser Zeichnung dargestellt weist das Potentiometer 4 einen Widerstand von 10 KW auf, entsprechend einer 10-fachen Umdrehung, was unter Berücksichtigung der Anzahl von Drehungen nach links und rechts des Lenkrades festgelegt wird. Der Widerstand des Potentiometers 4 ändert sich entsprechend dem Ausmaß der Drehung des Lenkrades, und wird dann einem Anschluß 0 der CPU 40 als Schnittstelle zur Signalverarbeitung zugeführt. Ein Tiefpaßfilter 5 ist dazu vorgesehen, Rauschen von dem Potentiometer 4 zu entfernen. In der Praxis wird ein Ausgangssignal von dem Tiefpaßfilter 5 an den Anschluß 0 der CPU 40 angelegt.

Fig. 7 ist ein Schaltbild, welches eine Ausführungsform der Seriellen Kommunikation zwischen der Lenkpositionsanzeigeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und einem üblichen PC zeigt. Wie in dieser Zeichnung dargestellt führt die serielle Kommunikationseinheit 810 für einen PC eine serielle Kommunikation mit einer seriellen Kommunikationseinheit 830 des üblichen IBM PC über eine serielle Kommunikationseinheit 820 des Typs MAX232 durch.

Fig. 8 ist ein Detailschaltbild der LED-Anzeige 50 in Fig. 3. Der LED-Treiberpuffer 510 besteht aus einem NAND-Gate des Typs 74HC14 zum Empfang eines schwachen Signals von der CPU 40 und zur Ausgabe eines Signals von 0 oder 1. Widerstände 530 sind dazu vorgesehen, den Fluß eines zu hohen Stroms zu LEDs 520 zu verhindern.

Die Anzahl der LEDs 520 beträgt fünf. Wenn die Räder nach vorn gelenkt werden, wird die LED entsprechend der Richtung nach vorn eingeschaltet. Wenn die Räder nach links gelenkt werden, werden die LEDs entsprechend der Richtung links eingeschaltet. Falls die Räder nach rechts gelenkt werden, werden die LEDs entsprechend der Richtung rechts eingeschaltet. Dies führt dazu, daß der Fahrer die Lenkposition der Räder mit einem Blick feststellen kann. Ein LED-Anzeigefeld kann im Zentrum des Lenkrades oder einem gewünschten Abschnitt eines zentralen Armaturenbretts vorgesehen sein.

Fig. 9 ist ein Detailschaltbild der LCD-Einheit 60 in Fig. 3. Der LCD-Treiberpuffer 610 zeigt eine Nachricht in Bezug auf die Lenkposition der Räder auf einem LCD-Feld 620 an. Vorzugsweise verwendet das LCD-Feld 620 eine LCD mit Rückwärtsbeleuchtung und 16 × 2 Zeilen.

Andererseits wird, falls beim Anlassen eines Motors festgestellt wird, daß der Drehwinkel des Lenkrades etwa 10° oder mehr beträgt, eine Alarmlampe eingeschaltet oder ein Alarm abgegeben, für einen vorbestimmten Zeitraum durch ein gewünschtes Signal, so daß eine derartige Situation von dem Fahrer einfach festgestellt werden kann. Das LED-Anzeigefeld und das LCD-Feld können wahlweise auf dem Lenkrad, der Anzeigengerätegruppe, dem zentralen Armaturenbrett oder an einem gewünschten Abschnitt im Fahrzeug angebracht sein, so daß der Fahrer einfach den Lenkzustand der Räder sehen kann.

Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich wird, kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Fahrer zunächst die Lenkposition der Räder und den Drehwinkel des Lenkrades durch die LEDs erkennen. Der Fahrer kann weiterhin die Information in Bezug auf die Lenkposition der Räder durch die Zeichen oder das Symbol erhalten, die auf dem LCD-Feld angezeigt werden. Daher hat die vorliegende Erfindung die Auswirkungen, das sichere Fahren eines Fahrers zu unterstützen.

Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zum Zwecke der Erläuterung beschrieben wurden, werden Fachleute auf diesem Gebiet feststellen, daß verschiedene Abänderungen, Hinzufügungen und Substitutionen möglich sind, ohne vom Umfang und Wesen der Erfindung abzuweichen, wie sie in den beigefügten Patentansprüchen angegeben sind.

Claims

1. Verfahren zur Anzeige einer Lenkposition von Rädern mit folgenden Schritten:

a) Initialisieren von Eingabe/Ausgabeabschnitten und von Variablen einer zentralen Verarbeitungseinheit und einer Flüssigkristallanzeige nach der Zufuhr von Energie, und nachfolgende Anzeige eines Symbols oder von Zeichen auf der Flüssigkristallanzeige;
b) Feststellung der Lenkposition der Räder auf der Grundlage des Ausmaßes der Drehung eines Lenkrades, Lesen von analogen Positionsdaten entsprechend der festgestellten Position, und Umwandlung der gelesenen analogen Positionsdaten in einen Digitalwert innerhalb des Bereiches von 0 bis 255, um Digitaldaten in Bezug auf die Lenkposition der Räder zu erhalten;
c) Einschalten lichtemittierender Dioden in Reaktion auf den Digitalwert, der im Schritt (b) erhalten wurde, um die Lenkposition der Räder anzuzeigen; und
d) Anzeige der Drehrichtung und des Ausmaßes des Lenkrades auf der Flüssigkristallanzeige in Reaktion auf den Digitalwert, der in dem Schritt (b) erhalten wurde, um anzuzeigen, daß die Räder nach links gelenkt werden, wenn der Digitalwert kleiner als 126 ist, nach vorn, wenn der Digitalwert zwischen 126 und 129 liegt, und nach rechts, wenn der Digitalwert größer als 129 ist.

2. Verfahren zur Anzeige einer Lenkposition von Rädern nach Anspruch 1, bei welchem der Schritt (b) den Schritt der Feststellung von 2,5 Umdrehungen des Lenkrades vom Zentrum nach links und von 2, 5 Umdrehungen des Lenkrades vom Zentrum nach rechts umfaßt, während ein Potentiometer 10 Umdrehungen durchführt.

3. Verfahren zur Anzeige einer Lenkposition von Rädern nach Anspruch 1, bei welchem der Schritt (d) den Schritt der Division des Digitalwertes, der im Schritt (b) erhalten wurde, durch 51 umfaßt, wenn der Digitalwert nicht größer als 129 ist, die Anzeige des sich ergebenden Quotienten als Ausmaß der Drehung des Lenkrades, die Subtraktion von 128 von dem Digitalwert, wenn der Digitalwert größer als 129 ist, die Division des Ergebnisses der Subtraktion durch 51 und die Anzeige des sich ergebenden Quotienten als das Ausmaß der Drehung des Lenkrades.

4. Einrichtung zur Anzeige einer Lenkposition von Rädern, welche aufweist:
eine Lenkpositionserfassungsvorrichtung zur Feststellung des Ausmaßes der Drehung eines Lenkrades, um so Daten in Bezug auf die Lenkposition der Räder zu erzeugen; wobei die Lenkpositionserfassungsvorrichtung ein Antriebszahnrad aufweist, welches auf der Welle des Lenkrades angebracht ist, ein angetriebenes Zahnrad, welches mit dem Antriebszahnrad im Eingriff steht, und ein Potentiometer zur Erzeugung eines Analogwiderstands entsprechend dem Ausmaß der Drehung des angetriebenen Zahnrades; einen System-Nur-Lesespeicher zum Speichern eines Softwareausführungsprogramms zur Berechnung der Lenkpositionsdaten von der Lenkpositionserfassungsvorrichtung und zur Anzeige der Lenkposition der Räder als Zeichen oder ein Symbol entsprechend dem berechneten Ergebnis;
einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff zum Speichern der Lenkpositionsdaten von der Lenkpositionserfassungsvorrichtung in Reaktion auf eine Adresse synchron mit einem Zeittakt;
eine zentrale Verarbeitungseinheit zur Umwandlung der Lenkpositionsdaten von der Lenkpositionserfassungsvorrichtung in einen Digitalwert innerhalb des Bereiches von 0 bis 255 auf der Grundlage des Softwareausführungsprogramms, welches in dem System-Nur-Lesespeicher gespeichert ist, und zur Festlegung, daß die Räder nach links gelenkt werden, wenn der Digitalwert kleiner als 126 ist, nach vorn, wenn der Digitalwert zwischen 126 und 129 liegt, und nach rechts, wenn der Digitalwert größer als 129 ist;
eine Anzeigevorrichtung mit lichtemittierenden Dioden zur Anzeige der Lenkposition der Räder in Reaktion auf die Lenkpositionsdaten, die in dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff gespeichert sind, und ein Adressenzwischenspeichersignal von der zentralen Verarbeitungseinheit; und
eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung zur Anzeige der Lenkposition der Räder als die Zeichen oder das Symbol in Reaktion auf die Lenkpositionsdaten, die in dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff gespeichert sind, und das Adressenzwischenspeichersignal von der zentralen Verarbeitungseinheit.

5. Einrichtung zur Anzeige einer Lenkposition von Rädern nach Anspruch 4, bei welcher das Antriebszahnrad und das angetriebene Zahnrad in der Lenkpositionserfassungsvorrichtung so ausgelegt sind, daß sie das Potentiometer 10 Umdrehungen durchführen lassen, während das Lenkrad 2,5 Umdrehungen vom Zentrum nach links und 2,5 Umdrehungen vom Zentrum nach rechts durchführt.

6. Einrichtung zur Anzeige einer Lenkposition von Rädern nach Anspruch 4, bei welcher die zentrale Verarbeitungseinheit dazu ausgebildet ist, den Digitalwert durch 51 zu dividieren, wenn der Digitalwert nicht größer als 129 ist, den sich ergebenden Quotienten als das Ausmaß der Drehung des Lenkrades anzuzeigen, von dem Digitalwert 128 zu subtrahieren, wenn der Digitalwert größer als 129 ist, das Ergebnis der Subtraktion durch 51 zu dividieren, und den sich ergebenden Quotienten als das Ausmaß der Drehung des Lenkrades anzuzeigen.

7. Einrichtung zur Anzeige einer Lenkposition von Rädern nach Anspruch 4, welche weiterhin eine serielle Kommunikationsvorrichtung für einen Personalcomputer aufweist, um eine Datenkommunikation mit einem Personalcomputer unter Steuerung mit der zentralen Verarbeitungseinheit durchzuführen.